KR20140024398A - Method for producing water-absorbing resin - Google Patents
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Abstract
본 발명은 석유계 탄화수소 분산매 중에서 수용성 에틸렌성 불포화 단량체를 역상 현탁 중합하는 것에 의한 흡수성 수지의 신규의 제조 방법으로서, 해당 수용성 에틸렌성 불포화 단량체 1몰에 대하여 수용성 아조계 래디컬 중합 개시제를 0.00005∼0.00016몰 이용하고, 해당 수용성 에틸렌성 불포화 단량체 1몰에 대하여 0.000015∼0.00015몰의 차아인산 화합물의 존재 하에 중합 반응을 실시하는 것을 특징으로 하는 방법을 제공하는 것이다. 본 발명 방법에 따르면, 석유계 탄화수소 분산매의 반응계 외로의 방출을 제어하여 환경 부하를 저감할 수 있고, 또한, 높은 보수능, 하중 하에서의 높은 흡수능, 수가용분이 적다는 특성을 동시에 만족하는 흡수성 수지를 얻을 수 있다.The present invention is a novel process for producing a water absorbent resin by reverse phase suspension polymerization of a water-soluble ethylenically unsaturated monomer in a petroleum hydrocarbon dispersion medium, wherein the water-soluble azo radical polymerization initiator is 0.00005 to 0.00016 mol per 1 mol of the water-soluble ethylenically unsaturated monomer. It provides a method characterized by performing a polymerization reaction in the presence of 0.000015-0.00015 mol hypophosphorous acid compound with respect to 1 mol of this water-soluble ethylenically unsaturated monomers. According to the method of the present invention, it is possible to control the release of the petroleum hydrocarbon dispersion medium to the outside of the reaction system to reduce the environmental load, and also to provide an absorbent resin that satisfies the characteristics of high water holding capacity, high water absorbing capacity under load, and low water content. You can get it.
Description
본 발명은 흡수성 수지의 제조 방법 및 그에 의해 얻어지는 흡수성 수지에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 역상 현탁 중합에 의하여 흡수성 수지를 제조하는 방법에 있어서, 석유계 탄화수소 분산매의 반응계 외로의 방출을 제어한 환경의 부하를 배려한 제조 방법이고, 높은 보수능과 하중 하에서의 높은 흡수능이라는 특성을 만족하고, 또한, 수가용분이 적은 흡수성 수지를 얻는 방법 및 그에 의해 얻어지는 흡수성 수지에 관한 것이다.
The present invention relates to a method for producing a water absorbent resin and a water absorbent resin obtained thereby. More specifically, in the method for producing the water absorbent resin by reverse phase suspension polymerization, it is a manufacturing method that considers the load of the environment in which the release of the petroleum hydrocarbon dispersion medium to the outside of the reaction system is considered. It is related with the method of obtaining the water absorbing resin which satisfy | fills a characteristic, and has little water solubility, and the water absorbing resin obtained by it.
흡수성 수지는 최근 종이 기저귀나 생리 용품 등의 위생 재료, 보수제나 토양 개량제 등의 농원예 재료, 지수제나 결로 방지제 등의 공업 자재 등, 여러 가지의 분야에서 널리 사용되고 있다. 이들의 분야 중에서도 특히, 종이 기저귀나 생리 용품 등의 위생 재료에 사용되는 일이 많다.Absorbent resins are widely used in various fields such as sanitary materials such as paper diapers and sanitary products, agricultural horticultural materials such as water refining agents and soil improving agents, and industrial materials such as water repellents and anti-condensation agents. Among these fields, it is often used for sanitary materials, such as a paper diaper and a sanitary article.
이와 같은 흡수성 수지로서는 예를 들면, 전분―아크릴로니트릴 그래프트 공중합체의 가수 분해물, 전분―아크릴산 그래프트 공중합체의 중화물, 초산비닐―아크릴산 에스테르 공중합체의 비누화물, 아크릴산 부분 중화물 중합체의 가교물 등이 알려져 있다.As such a water absorbing resin, for example, a hydrolyzate of a starch-acrylonitrile graft copolymer, a neutralized product of a starch-acrylic acid graft copolymer, a saponified product of a vinyl acetate-acrylic acid ester copolymer, and a crosslinked product of an acrylic acid partial neutralized polymer Etc. are known.
이들의 흡수성 수지는 주로, 수용성 에틸렌성 불포화 단량체를 역상 현탁 중합이나 수용액 중합함으로써 제조되고 있다. 이들의 방법 중에서 역상 현탁 중합에 있어서는, 분산매로서 유기 용매가 이용되기 때문에 반응계 외, 예를 들면, 대기로의 유기 용매의 방출 등의 환경에 대한 부하에 대하여 고려할 필요가 있으며, 높은 중합열이나 급격한 반응에 의한 유기 용매의 방출을 방지하기 위해, 유기 용매 회수 장치의 설치 등이 필요해진다.These water absorbent resins are mainly manufactured by reverse phase suspension polymerization or aqueous solution polymerization of a water-soluble ethylenically unsaturated monomer. In these methods, in reverse phase suspension polymerization, since an organic solvent is used as the dispersion medium, it is necessary to consider the load on the environment such as the release of the organic solvent to the atmosphere, for example, high heat of polymerization or rapid In order to prevent release of the organic solvent by reaction, installation of an organic solvent recovery apparatus, etc. are required.
또, 종이 기저귀 등의 위생 재료에 있어서, 흡수성 수지에 요망되는 특성으로서, 높은 보수능을 갖는 것에 추가하여, 흡수 후에 압력이 걸린 경우에 있어서의 복귀량을 적게 하기 위해, 하중 하에서의 높은 흡수능을 갖는 것이 요구된다. 또한, 점성 액체의 피부로의 부착을 방지하기 위해, 수가용분이 적은 것 등도 중요한 조건이다. 그러나 종래의 흡수성 수지의 제조 방법에서는 이들 특성의 밸런스를 충분히 만족하는 것은 곤란하다.In addition, in a sanitary material such as a paper diaper, in addition to having a high water-retaining capacity as a desirable property of the water-absorbent resin, it has a high water-absorbing capacity under load in order to reduce the amount of return in the case where pressure is applied after absorption. Is required. In addition, in order to prevent adhesion of the viscous liquid to the skin, it is also an important condition that the water-soluble content is low. However, in the conventional manufacturing method of water absorbing resin, it is difficult to fully satisfy the balance of these characteristics.
특히, 흡수성 수지의 보수능과 하중 하에서의 흡수능은 상반되는 경향에 있다. 일반적으로, 높은 보수능을 얻는 데는, 흡수성 수지의 가교 밀도를 내릴 필요가 있지만, 가교 밀도를 내리면 겔 강도는 낮아지고, 하중 하에서의 흡수능은 저하한다. 또한, 흡수성 수지의 가교 밀도를 내리면 미가교 성분이 증가하고, 액체와 접촉했을 때, 수가용분이 용출되기 쉬워진다. 그 결과, 위생 재료 등에 사용한 경우, 수가용분에 의한 습진이 발생할 염려가 있다.In particular, the water holding capacity of the water absorbent resin and the water absorbing ability under load tend to be opposite. In general, in order to obtain high water-retaining capacity, it is necessary to lower the crosslinking density of the water absorbent resin. However, when the crosslinking density is lowered, the gel strength is lowered, and the absorbency under load is lowered. In addition, when the crosslinking density of the water absorbent resin is lowered, the uncrosslinked component is increased, and the water-soluble component is easily eluted when in contact with the liquid. As a result, when used in sanitary materials or the like, eczema due to the water-soluble component may be generated.
흡수성 수지의 성능을 향상시키기 위한 기술로서는, 특정한 계면 활성제를 특정량 이용하여 역상 현탁 중합을 실시하는 방법(특허 문헌 1 참조), 역상 현탁 중합을 2단 이상의 다단으로 실시하는 방법(특허 문헌 2 참조), 중합 개시제로서 과황산염을 특정량 이용하여 역상 현탁 중합을 실시하는 방법(특허 문헌 3 참조), 특정한 내부 가교제 존재 하, 수용성 아조계 래디컬 중합 개시제를 이용하는 방법(특허 문헌 4 참조) 등이 제안되어 있다.As a technique for improving the performance of a water absorbent resin, a method of performing reverse phase suspension polymerization using a specific amount of a specific surfactant (see Patent Document 1) and a method of performing reverse phase suspension polymerization in two or more stages (see Patent Document 2). ), A method of performing reverse phase suspension polymerization using a specific amount of persulfate as a polymerization initiator (see Patent Document 3), a method of using a water-soluble azo radical polymerization initiator in the presence of a specific internal crosslinking agent (see Patent Document 4), and the like. It is.
그러나 특허 문헌 1∼3에 기재된 방법으로 제조한 흡수성 수지는 높은 보수능, 하중 하에서의 높은 흡수능, 적은 수가용분이라는 성능의 전부를 충분히 만족할 수는 없다. 또, 특허 문헌 4의 실시예에 기재되는 역상 현탁 중합에 있어서는, 수용성 아조계 래디컬 중합 개시제의 사용량이 많기 때문에 발열이나 급격한 반응이 발생하여 유기 용매가 반응계 외로 방출되는 등의 문제점이 있어서, 환경에 대한 부하가 고려되어 있지 않다.
However, the water absorbent resin produced by the method described in Patent Documents 1 to 3 cannot fully satisfy all of the performances of high water retention capacity, high water absorption capacity under load, and low water content. In addition, in the reverse phase suspension polymerization described in the example of
본 발명은 상기한 종래 기술의 현상을 감안하여 이루어진 것으로, 그 주요한 목적은 역상 현탁 중합에 의하여 흡수성 수지를 제조하는 방법에 있어서, 석유계 탄화수소 분산매의 반응계 외로의 방출을 제어하여 환경 부하를 저감할 수 있고, 형성되는 흡수성 수지가 높은 보수능과 하중 하에서의 높은 흡수능이라는 특성을 동시에 만족하고, 또한, 수가용분이 적은 것으로 되는, 신규의 흡수성 수지의 제조 방법 및 그에 의해 얻어지는 흡수성 수지를 제공하는 것에 있다.
The present invention has been made in view of the above-described state of the art, and its main object is to reduce the environmental load by controlling the release of a petroleum hydrocarbon dispersion medium to the outside of the reaction system in a method for producing an absorbent resin by reverse phase suspension polymerization. The present invention provides a novel method for producing a water absorbent resin, and a water absorbent resin obtained thereby, wherein the water absorbent resin to be formed simultaneously satisfies the characteristics of high water holding capacity and high water absorbing ability under load, and further has low water content. .
본 발명자는 상기한 목적을 달성하기 위해 예의 연구를 거듭해 왔다. 그 결과, 중합 개시제로서 특정량의 수용성 아조계 래디컬 중합 개시제를 이용하고, 또한, 특정량의 차아인산 화합물의 존재 하에 수용성 에틸렌성 불포화 단량체의 역상 현탁 중합을 실시하는 경우에는, 반응계 외로의 유기 용매의 방출을 억제하는 것이 가능하게 되는 것과 함께, 형성되는 흡수성 수지가 높은 보수능, 하중 하에서의 높은 흡수능, 수가용분이 적다는 특성을 동시에 만족하는 것으로 되는 것을 발견하고, 여기에 본 발명을 완성하기에 이르렀다.The inventor of the present invention has conducted intensive studies in order to achieve the above object. As a result, when using a specific amount of water-soluble azo radical polymerization initiator as a polymerization initiator, and performing reverse phase suspension polymerization of a water-soluble ethylenically unsaturated monomer in presence of a specific amount of hypophosphorous acid compound, the organic solvent outside the reaction system In addition to being able to suppress the release of, it has been found that the water absorbent resin formed satisfies the characteristics of high water holding capacity, high water absorbing capacity under load, and low water content at the same time. Reached.
즉, 본 발명은 하기의 흡수성 수지의 제조 방법 및 그에 의해 얻어지는 흡수성 수지를 제공하는 것이다.That is, this invention provides the manufacturing method of the following water absorbing resin, and the water absorbing resin obtained by it.
항 1.석유계 탄화수소 분산매 중에서 수용성 에틸렌성 불포화 단량체를 역상 현탁 중합하는 것에 의한 흡수성 수지의 제조 방법으로서, 해당 수용성 에틸렌성 불포화 단량체 1몰에 대하여 수용성 아조계 래디컬 중합 개시제를 0.00005∼0.00016몰 이용하고, 해당 수용성 에틸렌성 불포화 단량체 1몰에 대하여 0.000015∼0.00015몰의 차아인산 화합물의 존재 하에 중합 반응을 실시하는 것을 특징으로 하는 방법.Item 1.A method for producing a water absorbent resin by reverse phase suspension polymerization of a water-soluble ethylenically unsaturated monomer in a petroleum hydrocarbon dispersion medium, using 0.00005 to 0.00016 moles of a water-soluble azo radical polymerization initiator per 1 mole of the water-soluble ethylenically unsaturated monomer. And a polymerization reaction in the presence of 0.000015 to 0.00015 moles of hypophosphorous acid compound per 1 mole of the water-soluble ethylenically unsaturated monomer.
항 2.수용성 아조계 래디컬 중합 개시제가 2, 2’―아조비스(2―아미디노프로판)2염산염, 2, 2’―아조비스{2―[1―(2―히드록시에틸)―2―이미다졸린―2―일]프로판}2염산염 및 2, 2’―아조비스[N―(2―카르복시에틸)―2―메틸프로피온아미딘]4수화물로 이루어지는 군으로부터 선택된 적어도 1종인 항 1에 기재된 흡수성 수지의 제조 방법.
항 3.차아인산 화합물이 차아인산 및 차아인산 나트륨으로 이루어지는 군으로부터 선택된 적어도 1종인 항 1 또는 2에 기재된 흡수성 수지의 제조 방법.
항 4.수용성 에틸렌성 불포화 단량체가 (메타)아크릴산 및 그 염으로 이루어지는 군으로부터 선택된 적어도 1종인 항 1∼3 중 어느 한 항에 기재된 흡수성 수지의 제조 방법.
항 5.역상 현탁 중합을 2단 이상의 다단으로 실시하는 항 1∼4 중 어느 한 항에 기재된 흡수성 수지의 제조 방법.Item 5. The method for producing the water absorbent resin according to any one of Items 1 to 4, which performs reverse phase suspension polymerization in two or more stages.
항 6.수용성 에틸렌성 불포화 단량체의 역상 현탁 중합 종료 후, 가교제를 첨가하여 후가교를 실시하는 항 1∼5 중 어느 한 항에 기재된 흡수성 수지의 제조 방법.Item 6. The method for producing the water absorbent resin according to any one of Items 1 to 5, wherein the crosslinking agent is added and post-crosslinked after completion of reverse phase suspension polymerization of the water-soluble ethylenically unsaturated monomer.
항 7. 항 1∼6 중 어느 한 항에 기재된 제조 방법에 의하여 얻어지는 흡수성 수지.Item 7. Water absorbent resin obtained by the production method according to any one of Items 1 to 6.
이하, 본 발명의 흡수성 수지의 제조 방법에 대하여 구체적으로 설명한다.
Hereinafter, the manufacturing method of the water absorbing resin of this invention is demonstrated concretely.
흡수성 수지의 제조 방법Method for producing absorbent resin
본 발명의 흡수성 수지의 제조 방법은 석유계 탄화수소 분산매 중에서 수용성 에틸렌성 불포화 단량체를 역상 현탁 중합하는 방법에 있어서, 중합 개시제로서 특정량의 수용성 아조계 래디컬 중합 개시제를 이용하고, 특정량의 차아인산 화합물의 존재 하에 중합 반응을 실시하는 것을 특징으로 하는 방법이다.The manufacturing method of the water absorbing resin of this invention is a method of reverse-phase suspension-polymerizing a water-soluble ethylenically unsaturated monomer in a petroleum hydrocarbon dispersion medium, using a specific amount of water-soluble azo radical polymerization initiator as a polymerization initiator, The specific amount of hypophosphorous acid compound It is a method characterized by performing a polymerization reaction in the presence of.
이와 같은 방법에 따르면, 중합 개시제로서 특정량의 수용성 아조계 래디컬 중합 개시제를 이용함으로써 석유계 탄화수소 분산매의 반응계 외로의 방출을 억제한 후에, 역상 현탁 중합 반응을 안정되게 실시할 수 있다. 또한, 상기한 수용성 아조계 래디컬 중합 개시제와 함께 특정량의 차아인산 화합물을 이용함으로써 높은 보수능을 갖고, 하중 하에서의 흡수능이 높으며, 수가용분이 적다는 우수한 특성을 동시에 만족하는 흡수성 수지를 얻을 수 있다.According to such a method, after using the specific amount of water-soluble azo radical polymerization initiator as a polymerization initiator to suppress release of the petroleum hydrocarbon dispersion medium outside the reaction system, the reverse phase suspension polymerization reaction can be stably performed. In addition, by using a specific amount of the hypophosphorous acid compound together with the water-soluble azo radical polymerization initiator described above, an absorbent resin having high water-retaining ability, high water-absorbing capacity under load, and low water-soluble content can be obtained simultaneously. .
이하, 본 발명의 흡수성 수지의 제조 방법에 대하여 구체적으로 설명한다.
Hereinafter, the manufacturing method of the water absorbing resin of this invention is demonstrated concretely.
(1) 원료 화합물(1) raw material compound
(ⅰ) 수용성 에틸렌성 불포화 단량체(Iii) water-soluble ethylenically unsaturated monomers
본 발명의 제조 방법에서는 원료로서는 수용성 에틸렌성 불포화 단량체를 이용한다. 해당 수용성 에틸렌성 불포화 단량체로서는 예를 들면, (메타)아크릴산(본 명세서에 있어서는, “아크릴” 및 “메타크릴”을 합쳐서 “(메타)아크릴”로 표기한다. 이하 동일), 그 염; 2―(메타)아크릴아미드―2―메틸프로판설폰산, 그 염; (메타)아크릴아미드, N, N―디메틸(메타)아크릴아미드, 2―히드록시에틸(메타)아크릴레이트, N―메틸올(메타)아크릴아미드, 폴리에틸렌글리콜모노(메타)아크릴레이트 등의 비이온성 단량체; N, N―디에틸아미노에틸(메타)아크릴레이트, N, N―디에틸아미노프로필(메타)아크릴레이트, 디에틸아미노프로필(메타)아크릴아미드 등의 아미노기 함유 불포화 단량체, 그 4급 화물 등을 이용할 수 있다. 이들의 수용성 에틸렌성 불포화 단량체는 단독으로 이용해도 좋고, 2종 이상을 조합하여 이용해도 좋다.In the manufacturing method of this invention, a water-soluble ethylenically unsaturated monomer is used as a raw material. As the water-soluble ethylenically unsaturated monomer, for example, (meth) acrylic acid (in this specification, "acryl" and "methacryl" are collectively referred to as "(meth) acryl". The same applies hereinafter); 2- (meth) acrylamide-2-methylpropanesulfonic acid, salts thereof; Nonionic properties, such as (meth) acrylamide, N, N- dimethyl (meth) acrylamide, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, N-methylol (meth) acrylamide, and polyethyleneglycol mono (meth) acrylate Monomers; Amino group-containing unsaturated monomers such as N, N-diethylaminoethyl (meth) acrylate, N, N-diethylaminopropyl (meth) acrylate, diethylaminopropyl (meth) acrylamide, quaternary products thereof, and the like. It is available. These water-soluble ethylenically unsaturated monomers may be used independently and may be used in combination of 2 or more type.
그 중에서도 공업적으로 입수가 용이한 점에서, (메타)아크릴산, 그 염, (메타)아크릴아미드, N, N―디메틸아크릴아미드 등이 바람직하고, (메타)아크릴산, 그 염 등이 보다 바람직하다.Especially, since it is industrially easy to obtain, (meth) acrylic acid, its salt, (meth) acrylamide, N, N- dimethylacrylamide, etc. are preferable, and (meth) acrylic acid, its salt, etc. are more preferable. .
또한, 상기의 수용성 에틸렌성 불포화 단량체는 역상 현탁 중합할 때에 석유계 탄화수소 분산매 중에서의 분산 효율을 상승시키기 위해 수용액으로 하여 이용해도 좋다. 이와 같은 수용액 중에 있어서의 상기의 단량체의 농도는 특별히 한정은 되지 않지만, 통상, 20질량% 이상 포화 농도 이하로 하면 좋고, 25∼70질량%가 바람직하고, 30∼55질량%가 더욱 바람직하다.The above water-soluble ethylenically unsaturated monomer may be used as an aqueous solution in order to increase the dispersion efficiency in the petroleum hydrocarbon dispersion medium when performing reverse phase suspension polymerization. Although the density | concentration of the said monomer in such an aqueous solution is not specifically limited, Usually, what is necessary is just to be 20 mass% or more and saturation concentration or less, 25-70 mass% is preferable, and 30-55 mass% is more preferable.
수용성 에틸렌성 불포화 단량체가 (메타)아크릴산, 2―(메타)아크릴아미드―2―메틸프로판설폰산 등과 같이 산기를 갖는 경우, 필요에 따라서 그 산기가 미리 알칼리성 중화제에 의해 중화된 것을 이용해도 좋다. 이와 같은 알칼리성 중화제로서는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예를 들면, 수산화나트륨, 수산화칼륨 등의 알칼리 금속염; 암모니아 등을 들 수 있다. 특히, 이들의 알칼리성 중화제는 중화 조작을 간편하게 하기 위해 수용액의 상태로 하여 이용해도 좋다. 상기의 알칼리성 중화제는 단독으로 이용해도 좋고, 2종 이상을 조합하여 이용해도 좋다.When the water-soluble ethylenically unsaturated monomer has an acid group, such as (meth) acrylic acid, 2- (meth) acrylamide-2-methylpropanesulfonic acid, etc., you may use the acid group previously neutralized by alkaline neutralizing agent as needed. Although it does not specifically limit as such alkaline neutralizing agent, For example, Alkali metal salts, such as sodium hydroxide and potassium hydroxide; Ammonia etc. are mentioned. In particular, these alkaline neutralizing agents may be used in the form of an aqueous solution in order to simplify the neutralization operation. Said alkaline neutralizing agent may be used independently and may be used in combination of 2 or more type.
알칼리성 중화제에 의한 수용성 에틸렌성 불포화 단량체의 중화도에 대해서는 특별히 한정되지 않지만, 얻어지는 흡수성 수지의 침투압을 높이는 것으로 흡수 능력을 높이고, 또한, 잉여의 알칼리성 중화제의 존재에 기인하는 안전성 등에 문제가 발생하지 않도록 하기 위해, 수용성 에틸렌성 불포화 단량체가 갖는 모든 산기에 대한 중화도로 하여 통상 10∼100몰%의 범위로 하면 좋고, 30∼80몰%의 범위가 보다 바람직하다.
The degree of neutralization of the water-soluble ethylenically unsaturated monomer by the alkaline neutralizing agent is not particularly limited, but by increasing the penetration pressure of the obtained water-absorbent resin, it is possible to increase the absorption capacity and to prevent problems such as safety due to the presence of excess alkaline neutralizing agent. In order to do so, it is good to set it as the range of 10-100 mol% normally as a degree of neutralization with respect to all the acidic groups which a water-soluble ethylenically unsaturated monomer has, and the range of 30-80 mol% is more preferable.
(ⅱ) 석유계 탄화수소 분산매(Ii) petroleum hydrocarbon dispersion medium
석유계 탄화수소 분산매로서는 예를 들면, n―헥산, n―헵탄, 2―메틸헥산, 3―메틸헥산, 2, 3―디메틸펜탄, 3―에틸펜탄, n―옥탄 등의 지방족 탄화수소; 시클로헥산, 메틸시클로헥산, 시클로펜탄, 메틸시클로펜탄, 트랜스―1, 2―디메틸시클로펜탄, 시스―1, 3―디메틸시클로펜탄, 트랜스―1, 3―디메틸시클로펜탄 등의 지방족 탄화수소; 벤젠, 톨루엔, 크실렌 등의 방향족 탄화수소 등을 이용할 수 있다. 이들의 석유계 탄화수소 분산매는 단독으로 이용해도 좋고, 2종 이상을 병용해도 좋다. 2종 이상의 석유계 탄화수소 분산매가 혼합된 혼합 탄화수소 분산매로서는 예를 들면, 엑솔 헵탄(엑손 모빌사제, 주성분으로서 n―헵탄, 2―메틸헥산, 3―메틸헥산, 메틸시클로헥산을 포함하는 혼합 탄화수소 분산매)를 들 수 있다. 이들의 석유계 탄화수소 분산매 중에서도 공업적으로 입수가 용이하고, 품질이 안정되어 있으며, 또한, 저가인 점에서 n―헥산, n―헵탄, 시클로헥산, 엑솔 헵탄 등이 바람직하다.As a petroleum hydrocarbon dispersion medium, For example, aliphatic hydrocarbons, such as n-hexane, n-heptane, 2-methylhexane, 3-methylhexane, 2, 3- dimethylpentane, 3-ethylpentane, n-octane; Aliphatic hydrocarbons such as cyclohexane, methylcyclohexane, cyclopentane, methylcyclopentane, trans-1, 2-dimethylcyclopentane, cis-1, 3-dimethylcyclopentane, trans-1 and 3-dimethylcyclopentane; Aromatic hydrocarbons, such as benzene, toluene, and xylene, etc. can be used. These petroleum hydrocarbon dispersion mediums may be used independently and may use 2 or more types together. Examples of the mixed hydrocarbon dispersion medium in which two or more petroleum hydrocarbon dispersion media are mixed include, for example, axle heptane (manufactured by Exxon Mobil, Inc., mixed hydrocarbon dispersion medium containing n-heptane, 2-methylhexane, 3-methylhexane, methylcyclohexane, etc.). ). Among these petroleum hydrocarbon dispersion mediums, n-hexane, n-heptane, cyclohexane, axole heptane and the like are preferable from the viewpoint of industrial availability, stable quality and low cost.
석유계 탄화수소 분산매의 사용량은 특별히 한정되지 않지만, 중합열을 제거하고, 또한, 역상 현탁 중합의 반응 온도를 제어하기 쉽게 하기 위해서는, 수용성 에틸렌성 불포화 단량체 100질량부에 대하여 통상 50∼600질량부로 하면 좋고, 100∼550질량부가 보다 바람직하다.
Although the usage-amount of a petroleum hydrocarbon dispersion medium is not specifically limited, In order to remove the heat of superposition | polymerization and to make it easy to control the reaction temperature of reverse phase suspension polymerization, it is usually made into 50-600 mass parts with respect to 100 mass parts of water-soluble ethylenically unsaturated monomers. It is good and 100-550 mass parts is more preferable.
(ⅲ) 분산 안정제(Iv) dispersion stabilizers
역상 현탁 중합에 있어서 사용하는 분산 안정제로서는, 계면 활성제를 이용하면 좋다. 계면 활성제로서는 예를 들면, 자당 지방산 에스테르, 폴리글리세린 지방산 에스테르, 소르비탄 지방산 에스테르, 폴리옥시에틸렌소르비탄 지방산 에스테르, 폴리옥시에틸렌글리세린 지방산 에스테르, 소르비톨 지방산 에스테르, 폴리옥시에틸렌소르비톨 지방산 에스테르, 폴리옥시에틸렌알킬에테르, 폴리옥시에틸렌알킬페닐에테르, 폴리옥시에틸렌 피마자유, 폴리옥시에틸렌 경화 피마자유, 알킬알릴포름알데히드 축합 폴리옥시에틸렌에테르, 폴리옥시에틸렌폴리옥시프로필렌 블록 코폴리머, 폴리옥시에틸렌폴리옥시프로필알킬에테르, 폴리에틸렌글리콜 지방산 에스테르, 알킬글루코시드, N―알킬글루콘아미드, 폴리옥시에틸렌 지방산 아미드, 폴리옥시에틸렌알킬아민, 폴리옥시에틸렌알킬에테르의 인산 에스테르, 폴리옥시에틸렌알킬알릴에테르의 인산 에스테르 등을 이용할 수 있다. 그 중에서도 단량체 수용액의 분산 안정성의 면에서 소르비탄 지방산 에스테르, 폴리글리세린 지방산 에스테르, 자당 지방산 에스테르 등이 바람직하다. 이들의 계면 활성제는 단독으로 사용해도 좋고, 2종 이상을 병용해도 좋다.As a dispersion stabilizer used in reverse phase suspension polymerization, surfactant may be used. As the surfactant, for example, sucrose fatty acid ester, polyglycerin fatty acid ester, sorbitan fatty acid ester, polyoxyethylene sorbitan fatty acid ester, polyoxyethylene glycerin fatty acid ester, sorbitol fatty acid ester, polyoxyethylene sorbitol fatty acid ester, polyoxyethylene Alkyl ether, polyoxyethylene alkyl phenyl ether, polyoxyethylene castor oil, polyoxyethylene hardened castor oil, alkyl allyl formaldehyde condensation polyoxyethylene ether, polyoxyethylene polyoxypropylene block copolymer, polyoxyethylene polyoxypropyl alkyl Ether, polyethylene glycol fatty acid ester, alkyl glucoside, N-alkyl gluconamide, polyoxyethylene fatty acid amide, polyoxyethylene alkylamine, phosphate ester of polyoxyethylene alkyl ether, polyoxyethylene alkyl allyl ether Phosphate ester of le, etc. may be used. Among them, sorbitan fatty acid esters, polyglycerol fatty acid esters, sucrose fatty acid esters and the like are preferable from the viewpoint of dispersion stability of the aqueous monomer solution. These surfactant may be used independently and may use 2 or more types together.
계면 활성제의 사용량은 석유계 탄화수소 분산매 중에 있어서의 수용성 에틸렌성 불포화 단량체의 분산 상태를 양호하게 유지하고, 또한, 사용량에 알맞은 분산 효과를 얻기 위해, 수용성 에틸렌성 불포화 단량체 100질량부에 대하여 0.1∼5질량부, 바람직하게는 0.2∼3질량부로 된다.The amount of the surfactant used is 0.1 to 5 with respect to 100 parts by mass of the water-soluble ethylenically unsaturated monomer in order to maintain a good dispersion state of the water-soluble ethylenically unsaturated monomer in the petroleum hydrocarbon dispersion medium and to obtain a dispersion effect suitable for the amount used. A mass part, Preferably it is 0.2-3 mass parts.
또, 분산 안정제로서, 계면 활성제와 함께 고분자계 분산젤르 병용해도 좋다. 사용할 수 있는 고분자계 분산제로서는, 무수말레인산 변성 폴리에틸렌, 무수말레인산 변성 폴리프로필렌, 무수말레인산 변성 에틸렌ㆍ프로필렌 공중합체, 무수말레인산 변성 EPDM(에틸렌ㆍ프로필렌ㆍ디엔ㆍ터폴리머), 무수말레인산 변성 폴리부타디엔, 무수말레인산ㆍ에틸렌 공중합체, 무수말레인산ㆍ프로필렌 공중합체, 무수말레인산ㆍ에틸렌ㆍ프로필렌 공중합체, 무수말레인산ㆍ부타디엔 공중합체, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 에틸렌ㆍ프로필렌 공중합체, 산화형 폴리에틸렌, 산화형 폴리프로필렌, 산화형 에틸렌ㆍ프로필렌 공중합체, 에틸렌ㆍ아크릴산 공중합체, 에틸 셀룰로오스, 에틸히드록시에틸 셀룰로오스 등을 들 수 있다. 그 중에서도 단량체 수용액의 분산 안정성의 면에서, 무수말레인산 변성 폴리에틸렌, 무수말레인산 변선 폴리프로필렌, 무수말레인산 변성 에틸렌ㆍ프로필렌 공중합체, 무수말레인산ㆍ에틸렌 공중합체, 무수말레인산ㆍ프로필렌 공중합체, 무수말레인산ㆍ에틸렌ㆍ프로필렌 공중합체, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 에틸렌ㆍ프로필렌 공중합체, 산화형 폴리에틸렌, 산화형 폴리프로필렌, 산화형 에틸렌ㆍ프로필렌 공중합체 등이 바람직하다. 이들의 고분자계 분산제는 단독으로 사용해도 좋고, 2종 이상을 병용해도 좋다.Moreover, you may use together a polymeric type dispersion gel with surfactant as a dispersion stabilizer. Examples of the polymeric dispersant that can be used include maleic anhydride-modified polyethylene, maleic anhydride-modified polypropylene, maleic anhydride-modified ethylene / propylene copolymer, maleic anhydride-modified EPDM (ethylene propylene-diene terpolymer), maleic anhydride-modified polybutadiene, and anhydrous Maleic acid / ethylene copolymer, maleic anhydride / propylene copolymer, maleic anhydride / ethylene / propylene copolymer, maleic anhydride / butadiene copolymer, polyethylene, polypropylene, ethylene / propylene copolymer, oxidized polyethylene, oxidized polypropylene, oxidation Type ethylene propylene copolymer, ethylene acrylic acid copolymer, ethyl cellulose, ethyl hydroxyethyl cellulose, etc. are mentioned. Among them, in view of the dispersion stability of the aqueous monomer solution, maleic anhydride modified polyethylene, maleic anhydride modified polypropylene, maleic anhydride modified ethylene / propylene copolymer, maleic anhydride / ethylene copolymer, maleic anhydride / propylene copolymer, maleic anhydride, ethylene, Preferred are propylene copolymers, polyethylene, polypropylene, ethylene / propylene copolymers, oxidized polyethylene, oxidized polypropylene, oxidized ethylene / propylene copolymers, and the like. These polymeric dispersants may be used independently and may use 2 or more types together.
고분자계 분산제의 사용량은 석유계 탄화수소 분산매 중에 있어서의 수용성 에틸렌성 불포화 단량체의 분산 상태를 양호하게 유지하고, 또한, 사용량에 알맞은 분산 효과를 얻기 위해, 수용성 에틸렌성 불포화 단량체 100질량부에 대하여 바람직하게는 0.1∼5질량부, 보다 바람직하게는 0.2∼3질량부로 된다.
The amount of the polymer-based dispersant is preferably based on 100 parts by mass of the water-soluble ethylenically unsaturated monomer in order to maintain a good dispersion state of the water-soluble ethylenically unsaturated monomer in the petroleum hydrocarbon dispersion medium and to obtain a dispersion effect suitable for the amount used. Is 0.1 to 5 parts by mass, more preferably 0.2 to 3 parts by mass.
(ⅳ) 수용성 아조계 래디컬 중합 개시제(Iii) Water-soluble azo radical polymerization initiator
본 발명에서는 중합 개시제로서, 수용성 아조계 래디컬 중합 개시제를 이용하는 것이 필요하다. 수용성 아조계 래디컬 중합 개시제로서는, 그 상태로 수용성을 나타내는 아조계 화합물, 또는 중화되어 염이 되면 수용성을 나타내는 아조계 화합물을 모두 이용할 수 있다.In this invention, it is necessary to use a water-soluble azo radical polymerization initiator as a polymerization initiator. As a water-soluble azo radical polymerization initiator, all the azo compounds which show water solubility in the state, or the azo compounds which show water solubility if it is neutralized and becomes a salt can be used.
이와 같은 수용성 아조계 래디컬 중합 개시제를 후술하는 특정한 양의 범위 내에서 이용함으로써 중합 반응이 안정되게 진행되어 양호한 성능의 흡수성 수지를 얻는 것이 가능하게 되고, 또한, 급격한 중합 반응을 방지하여 석유계 탄화수소 분산매의 반응계 외로의 방출을 억제할 수 있다.By using such a water-soluble azo radical polymerization initiator within a specific amount of the range described later, the polymerization reaction can be stably progressed to obtain a water-absorbent resin with good performance, and also prevent rapid polymerization reaction to prevent petroleum hydrocarbon dispersion medium. The release to the reaction system outside of can be suppressed.
본 발명에서 사용할 수 있는 수용성 아조계 래디컬 중합 개시제의 구체예로서는, 1―{(1―시아노―1―메틸에틸)아조}포름아미드, 2, 2’―아조비스[2―(N―페닐아미디노)프로판]2염산염, 2, 2’―아조비스{2―[N―(4―클로로페닐)아미디노]프로판}2염산염, 2, 2’―아조비스{2―[N―(4―히드록시페닐)아미디노]프로판}2염산염, 2, 2’―아조비스[2―(N―벤질아미디노)프로판]2염산염, 2, 2’―아조비스[2―(N―알릴아미디노)프로판]2염산염, 2, 2’―아조비스(2―아미디노프로판)2염산염, 2, 2’―아조비스{2―[N―(2―히드록시에틸)아미디노]프로판}2염산염, 2, 2’―아조비스[2―(5―메틸―2―이미다졸린―2―일)프로판]2염산염, 2, 2’―아조비스[2―(2―이미다졸린―2―일)프로판]2염산염, 2, 2’―아조비스[2―(4, 5, 6, 7―테트라히드로―1H―1, 3―디아제핀―2―일)프로판]2염산염, 2, 2’―아조비스[2―(5―히드록시―3, 4, 5, 6―테트라히드로피리미딘―2―일)프로판]2염산염, 2, 2’―아조비스{2―[1―(2―히드록시에틸)―2―이미다졸린―2―일]프로판}2염산염, 2, 2’―아조비스[2―(2―이미다졸린―2―일]프로판], 2, 2’―아조비스{2―메틸―N―[1, 1―비스(히드록시메틸)―2―히드록시에틸]프로피온아미드}, 2, 2’―아조비스{2―메틸―N―[1, 1―비스(히드록시메틸)에틸]프로피온아미드}, 2, 2’―아조비스[2―메틸―N―(2―히드록시에틸)프로피온아미드], 2, 2’―아조비스(2―메틸프로피온아미드)2염산염, 4, 4’―아조비스―4―시아노발레르산, 2, 2’―아조비스[2―(히드록시메틸)프로피오니트릴], 2, 2’―아조비스[2―(2―이미다졸린―2―일)프로판]2황산염2수화물, 2, 2’―아조비스[N―(2―카르복시에틸)―2―메틸프로피온아미딘]4수화물, 2, 2’―아조비스[2―메틸―N―(2―히드록시에틸)프로피온아미드] 등의 아조 화합물을 들 수 있다. 이들 중에서는 2, 2’―아조비스(2―아미디노프로판)2염산염, 2, 2’―아조비스{2―[1―(2―히드록시에틸)―2―이미다졸린―2―일]프로판}2염산염, 2, 2’―아조비스[N―(2―카르복시에틸)―2―메틸프로피온아미딘]4수화물 등이 중합 온도 등의 중합 반응의 조정의 용이함이나 높은 보수능, 하중 하에서의 높은 흡수능, 또한, 수가용분이 적은 흡수성 수지가 얻어진다는 점에서 바람직하다. 이들 수용성 아조계 래디컬 중합 개시제는 단독으로 이용해도, 2종 이상을 병용해도 좋다.As a specific example of the water-soluble azo radical polymerization initiator which can be used by this invention, 1-{(1-cyano- 1-methylethyl) azo} formamide, 2, 2'- azobis [2- (N-phenyl ami) Dino) propane] dihydrochloride, 2, 2'-azobis {2- (N- (4-chlorophenyl) amidino] propane} dihydrochloride, 2, 2'-azobis {2- [N- (4- Hydroxyphenyl) amidino] propane} 2 hydrochloride, 2,2'-azobis [2- (N-benzylamidino) propane] hydrochloride, 2,2'-azobis [2- (N-allylamidino) ) Propane] dihydrochloride, 2, 2'-azobis (2-amidinopropane) dihydrochloride, 2, 2'-azobis {2--N- (2-hydroxyethyl) amidino] propane} dihydrochloride , 2,2'-azobis [2- (5-methyl-2-imidazoline-2-yl) propane] dihydrochloride, 2,2'-azobis [2- (2-imidazoline-2- (I) propane] dihydrochloride, 2, 2'-azobis [2- (4, 5, 6, 7-tetrahydro-1H-1, 3-diazepine-2-yl) propane ] Dihydrochloride, 2, 2'-azobis [2- (5-hydroxy-3, 4, 5, 6-tetrahydropyrimidin-2-yl) propane] dihydrochloride, 2, 2'-azobis { 2-[1- (2-hydroxyethyl) -2-imidazoline-2-yl] propane} dihydrochloride, 2,2'-azobis [2- (2-imidazoline-2-yl) propane ], 2, 2'- azobis {2-methyl-N- [1, 1-bis (hydroxymethyl) -2-hydroxyethyl] propionamide}, 2, 2'- azobis {2-methyl- N- [1,1-bis (hydroxymethyl) ethyl] propionamide}, 2,2'-azobis [2-methyl-N- (2-hydroxyethyl) propionamide], 2,2'-azo Bis (2-methylpropionamide) dihydrochloride, 4, 4'-azobis-4-cyanovaleric acid, 2, 2'-azobis [2- (hydroxymethyl) propionitrile], 2, 2 ' -Azobis [2- (2-imidazoline-2-yl) propane] disulfate dihydrate, 2,2'- azobis [N- (2-carboxyethyl) -2-methylpropionamidine] Azo compounds, such as a tetrahydrate and 2, 2'- azobis [2-methyl-N- (2-hydroxyethyl) propionamide], etc. Among these, 2, 2'- azobis (2-ami) is mentioned. Dinopropane) dihydrochloride, 2, 2'-azobis {2- (1- (2-hydroxyethyl) -2-imidazoline-2-yl] propane} dihydrochloride, 2, 2'-azobis [ N- (2-carboxyethyl) -2-methylpropionamidine] tetrahydrate obtained the ease of adjustment of polymerization reactions, such as polymerization temperature, high water retention capacity, high water absorption capacity under load, and water-absorbent resin with few water solubility. It is preferable at that point. These water-soluble azo radical polymerization initiators may be used independently or may use 2 or more types together.
수용성 아조계 래디컬 중합 개시제의 사용량은 수용성 에틸렌성 불포화 단량체 1몰에 대하여 0.00005∼0.00016몰로 하면 좋고, 0.00007∼0.00013몰로 하는 것이 바람직하다. 개시제의 사용량이 상기 범위를 웃돌면 급격한 중합 반응이 발생하여 석유계 탄화수소 분산매가 반응계 외로 방출되기 쉬워지기 때문에 바람직하지 않다. 한편, 개시제의 사용량이 지나치게 적은 경우에는, 중합 반응에 다대한 시간을 요하고, 또, 중합 반응이 불안정화하여 수용성 에틸렌성 불포화 단량체의 중합물이 괴상화하기 쉬워지기 때문에 바람직하지 않다.
The amount of the water-soluble azo radical polymerization initiator to be used may be 0.00005 to 0.00016 mol with respect to 1 mol of the water-soluble ethylenically unsaturated monomer, and preferably 0.00007 to 0.00013 mol. When the amount of the initiator used exceeds the above range, a sudden polymerization reaction occurs and the petroleum hydrocarbon dispersion medium is easily released out of the reaction system, which is not preferable. On the other hand, when the amount of the initiator used is too small, it is not preferable because it takes a long time for the polymerization reaction, and the polymerization reaction becomes unstable and the polymer of the water-soluble ethylenically unsaturated monomer tends to be bulky.
(ⅴ) 차아인산 화합물(Iii) hypophosphite compounds
본 발명에서는 후술하는 특정량의 차아인산 화합물의 존재 하에서 수용성 에틸렌성 불포화 단량체를 역상 현탁 중합함으로써 높은 보수능, 하중 하에서의 높은 흡수능을 갖고, 또한, 수가용분이 적은 흡수성 수지를 얻을 수 있다.In the present invention, a water-repellent resin having high water holding capacity and high water absorbing capacity under load and low water-soluble content can be obtained by reverse-phase suspension polymerization of a water-soluble ethylenically unsaturated monomer in the presence of a specific amount of hypophosphorous acid compound described below.
차아인산 화합물로서는 예를 들면, 차아인산, 차아인산 나트륨, 차아인산 칼륨, 차아인산 칼슘, 차아인산 바륨, 차아인산 암모늄 등을 이용할 수 있다. 이들 중에서는 공업적으로 입수가 용이하고, 높은 보수능 및 하중 하에서의 높은 흡수능을 갖고, 또한, 수가용분이 적은 흡수성 수지가 얻어지는 점에서 차아인산 및 차아인산 나트륨이 바람직하다. 이들 차아인산 화합물은 단독으로 이용해도, 2종 이상을 병용해도 좋다.Examples of the hypophosphite compound include hypophosphite, sodium hypophosphite, potassium hypophosphite, calcium hypophosphite, barium hypophosphite, and ammonium hypophosphite. Among these, hypophosphorous acid and sodium hypophosphite are preferable from the point of obtaining industrially easy acquisition, high water holding capacity, high water absorption capacity under load, and low water solubility resin is obtained. These hypophosphorous acid compounds may be used independently or may use 2 or more types together.
차아인산 화합물의 사용량은 수용성 에틸렌성 불포화 단량체 1몰에 대하여 0.000015∼0.00015몰로 하는 것이 필요하고, 0.000025∼0.00012몰로 하는 것이 바람직하다. 차아인산 화합물의 사용량이 지나치게 적은 경우에는, 얻어지는 흡수성 수지의 보수능, 하중 하에서의 흡수능이 뒤떨어지는 것으로 되기 쉽고, 한편, 사용량이 지나치게 많으면, 수가용분의 양이 증가하기 때문에 바람직하지 않다.
The amount of the hypophosphorous acid compound used must be 0.000015 to 0.00015 moles per mole of the water-soluble ethylenically unsaturated monomer, and preferably 0.000025 to 0.00012 moles. When the usage-amount of hypophosphorous acid compound is too small, it is easy to be inferior to the water holding capacity of the water-absorbing resin obtained, and the water absorption capacity under load. On the other hand, when the usage-amount is too large, since the quantity of water-soluble content increases, it is unpreferable.
(ⅵ) 내부 가교제(Iii) internal crosslinking agent
본 발명에서는 수용성 에틸렌성 불포화 단량체를 역상 현탁 중합할 때에 필요에 따라서 가교제를 사용해도 좋다. 이와 같은 가교제(이하, “내부 가교제”라 한다)로서는, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예를 들면, 중합성 불포화기를 2개 이상 갖는 화합물을 이용할 수 있다. 이와 같은 화합물의 구체예로서는, (폴리)에틸렌글리콜(본 명세서에 있어서 예를 들면, “폴리에틸렌글리콜”과 “에틸렌글리콜”을 합쳐서 “(폴리)에틸렌글리콜”로 표기한다. 이하 동일하다), (폴리)프로필렌글리콜, 트리메틸올프로판, 글리세린폴리옥시에틸렌글리콜, 폴리옥시프로필렌글리콜, (폴리)글리세린 등의 폴리올류의 디 또는 트리(메타)아크릴산 에스테르류; 상기의 폴리올과 말레인산, 푸말산 등의 불포화산류를 반응시켜서 얻어지는 불포화 폴리에스테르류; N, N’―메틸렌비스(메타)아크릴아미드 등의 비스아크릴아미드류; 폴리에폭시드와 (메타)아크릴산을 반응시켜서 얻어지는 디 또는 트리(메타)아크릴산에스테르류; 트릴렌디이소시아네이트, 헥사메틸렌디이소시아네이트 등의 폴리이소시아네이트와, (메타)아크릴산과 히드록시에틸을 반응시켜서 얻어지는 디(메타)아크릴산카르바밀에스테르류; 알릴화 전분; 알릴화 셀룰로오스; 디알릴프탈레이트; N, N’, N”―트리알릴이소시아누레이트; 디비닐벤젠 등을 들 수 있다.In this invention, you may use a crosslinking agent as needed when carrying out reverse phase suspension polymerization of a water-soluble ethylenically unsaturated monomer. Although it does not specifically limit as such a crosslinking agent (henceforth "internal crosslinking agent"), For example, the compound which has two or more polymerizable unsaturated groups can be used. As a specific example of such a compound, (poly) ethylene glycol (In this specification, "polyethylene glycol" and "ethylene glycol" are collectively represented as "(poly) ethylene glycol. It is the same hereafter.), (Poly Di or tri (meth) acrylic acid esters of polyols such as propylene glycol, trimethylolpropane, glycerin polyoxyethylene glycol, polyoxypropylene glycol, and (poly) glycerol; Unsaturated polyesters obtained by reacting the above-mentioned polyol with unsaturated acids such as maleic acid and fumaric acid; Bisacrylamides such as N, N'-methylenebis (meth) acrylamide; Di or tri (meth) acrylic acid esters obtained by reacting polyepoxide and (meth) acrylic acid; Di (meth) acrylic acid carbamyl esters obtained by reacting polyisocyanates such as triylene diisocyanate and hexamethylene diisocyanate with (meth) acrylic acid and hydroxyethyl; Allylated starch; Allylated cellulose; Diallyl phthalate; N, N ', N "-triallyl isocyanurate; Divinylbenzene and the like.
내부 가교제로서는, 상기와 같은 중합성 불포화기를 2개 이상 갖는 화합물 외에, 그 밖의 반응성 관능기를 2개 이상 갖는 화합물을 이용해도 좋다. 이와 같은 내부 가교제로서는, (폴리)에틸렌글리콜디글리시딜에테르, (폴리)프로필렌글리콜디글리시딜에테르, (폴리)글리세린디글리시딜에테르 등의 글리시딜기 함유 화합물; (폴리)에틸렌글리콜, (폴리)프로필렌글리콜, (폴리)글리세린, 펜타에리스리톨, 에틸렌디아민, 폴리에틸렌이민, 글리시딜(메타)아크릴레이트 등을 예시할 수 있다. 이들의 내부 가교제는 단독으로 이용해도 좋고, 2종 이상을 조합하여 이용해도 좋다.As an internal crosslinking agent, you may use the compound which has 2 or more of other reactive functional groups other than the compound which has 2 or more of said polymerizable unsaturated groups. As such an internal crosslinking agent, Glycidyl-group containing compounds, such as (poly) ethylene glycol diglycidyl ether, (poly) propylene glycol diglycidyl ether, and (poly) glycerine diglycidyl ether; (Poly) ethylene glycol, (poly) propylene glycol, (poly) glycerin, pentaerythritol, ethylenediamine, polyethyleneimine, glycidyl (meth) acrylate, etc. can be illustrated. These internal crosslinking agents may be used independently and may be used in combination of 2 or more type.
특히, 저온에서의 반응성이 우수해 있는 점에서, (폴리)에틸렌글리콜디글리시딜에테르, (폴리)프로필렌글리콜디글리시딜에테르, (폴리)글리세린디글리시딜에테르, N, N’―메틸렌비스아크릴아미드 등이 바람직하다.In particular, since it is excellent in reactivity at low temperature, (poly) ethylene glycol diglycidyl ether, (poly) propylene glycol diglycidyl ether, (poly) glycerine diglycidyl ether, N, N'- Methylene bisacrylamide etc. are preferable.
내부 가교제는 분산매에 첨가하여 이용해도 좋지만, 내부 가교제에 의한 효과를 보다 효율적으로 발휘시키기 위해, 상기의 단량체에 첨가하여 이용하는 것이 바람직하다.Although an internal crosslinking agent may be added and used for a dispersion medium, in order to exhibit the effect by an internal crosslinking agent more efficiently, it is preferable to add to and use the said monomer.
내부 가교제를 사용하는 경우, 그 사용량은 얻어지는 흡수성 수지의 흡수 성능을 충분히 높이기 위해, 수용성 에틸렌성 불포화 단량체 1몰에 대하여 0.0000001∼0.01몰로 하는 것이 바람직하고, 0.000001∼0.005몰로 하는 것이 보다 바람직하다.
When using an internal crosslinking agent, in order to fully raise the absorption performance of the water absorbing resin obtained, it is preferable to set it as 0.0000001-0.01 mol with respect to 1 mol of water-soluble ethylenically unsaturated monomers, and it is more preferable to set it as 0.000001-0.005 mol.
(2) 역상 현탁 중합 방법(2) reverse phase suspension polymerization method
본 발명에서는 상기한 분산 안정제를 포함하는 석유계 탄화수소 분산매 중에서 상기한 특정량의 차아인산 화합물의 존재 하에 있어서, 상기한 특정량의 수용성 아조계 래디컬 중합 개시제를 이용하여 역상 현탁 중합법에 의해서 수용성 에틸렌성 불포화 단량체를 중합시키면 좋다. 이 때, 필요에 따라서 상기한 내부 가교제를 이용해도 좋다.In the present invention, in the presence of the specific amount of the hypophosphite compound in the petroleum hydrocarbon dispersion medium containing the dispersion stabilizer described above, the water-soluble ethylene is prepared by reverse phase suspension polymerization using the specific amount of the water-soluble azo radical polymerization initiator. What is necessary is just to superpose | polymerize a unsaturated unsaturated monomer. At this time, you may use the above-mentioned internal crosslinking agent as needed.
본 발명에 관련되는 흡수성 수지의 제조 방법에서는 상기의 석유계 탄화수소 용매 100질량부에 대하여 10∼200질량부로 되는 양의 물을 이용하면 좋다. 물의 사용량은 수용성 에틸렌성 불포화 단량체의 분산 상태를 양호하게 하는 관점에서 10질량부 이상이 바람직하고, 공업적인 생산을 양호하게 하고, 경제적으로 바람직한 관점에서 200질량부 이하가 바람직하다.In the manufacturing method of the water absorbing resin which concerns on this invention, water of the quantity used as 10-200 mass parts with respect to 100 mass parts of said petroleum hydrocarbon solvents may be used. The amount of water to be used is preferably 10 parts by mass or more from the viewpoint of improving the dispersion state of the water-soluble ethylenically unsaturated monomer, from industrial viewpoints of favorable industrial production, and preferably from 200 parts by mass or less from the viewpoint of being economically preferable.
중합 반응의 반응 온도는 사용하는 수용성 아조계 래디컬 중합 개시제에 따라서 다른데, 반응 온도가 20℃ 미만과 같이 지나치게 낮으면 중합 시간이 길어지기 때문에 바람직하지 않다. 한편, 중합열을 제거하고, 원활한 중합 반응을 실시하기 위해, 반응 온도의 상한은 110℃로 하는 것이 바람직하다. 이와 같은 관점에서, 반응 온도는 통상 20∼110℃로 하면 좋고, 40∼90℃로 하는 것이 바람직하다. 반응 시간은 통상 0.1시간∼4시간으로 하면 좋다.The reaction temperature of the polymerization reaction varies depending on the water-soluble azo radical polymerization initiator to be used. However, when the reaction temperature is too low, such as less than 20 ° C, the polymerization time becomes long, which is not preferable. On the other hand, in order to remove the heat of polymerization and to perform a smooth polymerization reaction, it is preferable that the upper limit of reaction temperature shall be 110 degreeC. From such a viewpoint, reaction temperature should just be 20-110 degreeC normally, and it is preferable to set it as 40-90 degreeC. The reaction time may be usually 0.1 hours to 4 hours.
본 발명에서는 역상 현탁 중합은 1단으로 실시해도 좋고, 또는 2단 이상의 다단으로 실시해도 좋다. 그 단수는 생산성을 높이는 관점에서 2∼3단인 것이 바람직하다.In the present invention, the reverse phase suspension polymerization may be performed in one stage or in two or more stages. It is preferable that the number of stages is 2-3 stages from a viewpoint of raising productivity.
2단 이상의 역상 현탁 중합을 실시하는 경우에는, 상기한 방법으로 1단째의 역상 현탁 중합을 실시한 후, 1단째의 중합 반응에서 얻어진 반응 혼합물에 수용성 에틸렌성 불포화 단량체를 첨가하여 혼합해서 1단째와 동일한 방법으로 2단째 이후의 역상 현탁 중합을 실시하면 좋다. 2단째 이후의 각 단에 있어서의 역상 현탁 중합에서는 수용성 에틸렌성 불포화 단량체 외에, 수용성 아조계 래디컬 중합 개시제 및 차아인산 화합물과, 필요에 따라서 첨가하는 내부 가교제를 2단째 이후의 각 단에 있어서의 역상 현탁 중합 시에 첨가하는 수용성 에틸렌성 불포화 단량체의 양을 기준으로 하여 상기한 수용성 에틸렌성 불포화 단량체에 대한 각 성분의 몰비의 범위 내로 첨가하여 상기한 방법과 동일한 조건으로 역상 현탁 중합을 실시하면 좋다.
When performing two or more stages of reverse phase suspension polymerization, after performing the 1st stage reverse phase suspension polymerization, the water-soluble ethylenically unsaturated monomer is added and mixed with the reaction mixture obtained by the 1st stage polymerization reaction, and it is the same as that of 1st stage. What is necessary is just to perform reverse phase suspension polymerization of 2nd stage or more by the method. In reverse phase suspension polymerization in each stage after the second stage, in addition to the water-soluble ethylenically unsaturated monomer, a water-soluble azo radical polymerization initiator and a hypophosphite compound, and an internal crosslinking agent to be added as necessary, the reverse phase in each stage after the second stage. What is necessary is just to add in the range of the molar ratio of each component with respect to the said water-soluble ethylenically unsaturated monomer based on the quantity of the water-soluble ethylenically unsaturated monomer added at the time of suspension polymerization, and perform reverse phase suspension polymerization on the same conditions as the above-mentioned method.
(3) 후가교(3) Fuga Bridge
본 발명에 있어서는, 수용성 에틸렌성 불포화 단량체의 중합 후부터 건조까지의 공정에 있어서, 후가교제를 첨가하여 후가교 처리를 실시함으로써 표면 가교 밀도가 높아지고, 하중 하의 흡수능이나 겔 강도 등의 흡수 성능을 높인 위생 재료에 적합한 흡수성 수지를 얻을 수 있다. 이와 같은 후가교제로서는, 반응성 관능기를 2개 이상 갖는 화합물을 들 수 있다. 그 예로서는, 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 1, 4―부탄디올, 트리메틸올프로판, 글리세린, 폴리옥시에틸렌글리콜, 폴리옥시프로필렌글리콜, 폴리글리세린 등의 폴리올류; (폴리)에틸렌글리콜디글리시딜에테르, (폴리)에틸렌글리콜트리글리시딜에테르, (폴리)글리세린디글리시딜에테르, (폴리)글리세린트리글리시딜에테르, (폴리)프로필렌글리콜폴리글리시딜에테르, (폴리)글리세롤폴리글리시딜에테르 등의 폴리글리시딜 화합물; 에피크롤히드린, 에피브롬히드린, α―메틸에피크롤히드린 등의 할로에폭시 화합물; 2, 4―트릴렌디이소시아네이트, 헥사메틸렌디이소시아네이트 등의 이소시아네이트 화합물 등의 반응성 관능기를 2개 이상 갖는 화합물; 3―메틸―3―옥세탄메탄올, 3―에틸―3―옥세탄메탄올, 3―부틸―3―옥세탄메탄올, 3―메틸―3―옥세탄에탄올 등의 옥세탄 화합물, 1, 2―에틸렌비스옥사졸린 등의 옥사졸린 화합물, 에틸렌카보네이트 등의 카보네이트 화합물을 들 수 있다. 이들 중에서도 (폴리)에틸렌글리콜디글리시딜에테르, (폴리)에틸렌글리콜트리글리시딜에테르, (폴리)글리세린디글리시딜에테르, (폴리)글리세린트리글리시딜에테르, (폴리)프로필렌글리콜폴리글리시딜에테르, (폴리)글리세롤폴리글리시딜에테르 등의 폴리글리시딜 화합물이 특히 바람직하다. 이들의 후가교제는 단독으로 사용해도 좋고, 2종류 이상을 병용해도 좋다.In the present invention, in the step from the polymerization to the drying after the polymerization of the water-soluble ethylenically unsaturated monomer, the post-crosslinking treatment is performed by adding a postcrosslinking agent to increase the surface crosslinking density, and to increase the absorbent performance under load, such as hygiene and gel strength. A water absorbent resin suitable for the material can be obtained. As such a post-crosslinking agent, the compound which has two or more reactive functional groups is mentioned. Examples thereof include polyols such as ethylene glycol, propylene glycol, 1,4-butanediol, trimethylolpropane, glycerin, polyoxyethylene glycol, polyoxypropylene glycol, and polyglycerol; (Poly) ethylene glycol diglycidyl ether, (poly) ethylene glycol triglycidyl ether, (poly) glycerine diglycidyl ether, (poly) glycerine triglycidyl ether, (poly) propylene glycol polyglycidyl ether Polyglycidyl compounds such as (poly) glycerol polyglycidyl ether; Haloepoxy compounds such as epichlorohydrin, epibrohydrin, and α-methyl epichlorohydrin; Compounds having two or more reactive functional groups such as isocyanate compounds such as 2,4-trilene diisocyanate and hexamethylene diisocyanate; Oxetane compounds, such as 3-methyl-3 oxetane methanol, 3-ethyl-3 oxetane methanol, 3-butyl-3 oxetane methanol, and 3-methyl-3 oxetethanethanol, 1, 2- ethylene Carbonate compounds, such as oxazoline compounds, such as bisoxazoline, and ethylene carbonate, are mentioned. Among these, (poly) ethylene glycol diglycidyl ether, (poly) ethylene glycol triglycidyl ether, (poly) glycerine diglycidyl ether, (poly) glycerine triglycidyl ether, (poly) propylene glycol polyglycidyl Particularly preferred are polyglycidyl compounds such as dil ether and (poly) glycerol polyglycidyl ether. These postcrosslinking agents may be used independently and may use two or more types together.
후가교제의 첨가량은 얻어지는 흡수성 수지의 흡수능을 저하시키지 않고, 또한, 표면 근처의 가교 밀도를 강화하여 제 성능을 높이기 위해, 역상 현탁 중합 반응에서 이용하는 수용성 에틸렌성 불포화 단량체의 총량 1몰에 대하여 0.00005몰∼0.01몰의 범위로 하는 것이 바람직하고, 0.0001몰∼0.005몰의 범위로 하는 것이 보다 바람직하다.The amount of the post-crosslinking agent added is 0.00005 mole to 1 mole of the total amount of the water-soluble ethylenically unsaturated monomer used in the reverse phase suspension polymerization reaction in order to increase the performance by increasing the crosslinking density near the surface without reducing the water absorbing ability of the obtained water absorbent resin. It is preferable to set it as the range of -0.01 mol, and it is more preferable to set it as the range of 0.0001 mol-0.005 mol.
후가교제의 첨가 시간은 중합 완료 후이면 좋고, 특별히 한정되지 않지만, 흡수성 수지의 고형분 100질량부에 대해 1∼400질량부의 범위의 수분 존재 하에 첨가하는 것이 바람직하고, 5∼200질량부의 범위의 수분 존재 하에 첨가하는 것이 보다 바람직하고, 10∼100질량부의 범위의 수분 존재 하에 첨가하는 것이 가장 바람직하다.Although the addition time of a post-crosslinking agent should just be after completion | finish of superposition | polymerization, it will not specifically limit, It is preferable to add in presence of water in the range of 1-400 mass parts with respect to 100 mass parts of solid content of a water absorbing resin, and it is moisture in the range of 5-200 mass parts. It is more preferable to add in presence, and it is most preferable to add in presence of water in the range of 10-100 mass parts.
후가교제를 사용할 때에는 필요에 따라서 용매로서 물이나 친수성 유기 용매를 이용해도 좋다. 친수성 유기 용매로서는 예를 들면, 메틸알코올, 에틸알코올, n―프로필알코올, 이소프로필알코올 등의 저급 알코올류; 아세톤, 메틸에틸케톤 등의 케톤류; 디에틸에테르, 디옥산, 테트라히드로푸란 등의 에테르류; N, N―디메틸포름아미드 등의 아미드류; 디메틸설폭시드 등의 설폭시드류 등을 들 수 있다. 이들 친수성 유기 용매는 단독으로 사용해도 좋고, 2종류 이상을 병용해도 좋다. 또, 이들의 친수성 유기 용매는 물과의 혼합 용매로서 이용해도 좋다.When using a postcrosslinking agent, you may use water or a hydrophilic organic solvent as a solvent as needed. As a hydrophilic organic solvent, For example, lower alcohols, such as methyl alcohol, ethyl alcohol, n-propyl alcohol, isopropyl alcohol; Ketones such as acetone and methyl ethyl ketone; Ethers such as diethyl ether, dioxane and tetrahydrofuran; Amides such as N and N-dimethylformamide; And sulfoxides such as dimethyl sulfoxide. These hydrophilic organic solvents may be used independently and may use two or more types together. Moreover, you may use these hydrophilic organic solvents as a mixed solvent with water.
후가교 반응에 있어서의 온도는 50∼250℃가 바람직하고, 60∼180℃가 보다 바람직하고, 60∼140℃가 더욱 바람직하고, 70∼120℃가 특히 바람직하다. 또, 상기 후가교의 반응 시간은 반응 온도, 후가교제의 종류 및 양 등에 따라서 다르기 때문에 일률적으로는 결정할 수 없지만, 통상 1∼30분간, 바람직하게는 5∼200분간이다.
50-250 degreeC is preferable, as for the temperature in a post-crosslinking reaction, 60-180 degreeC is more preferable, 60-140 degreeC is still more preferable, 70-120 degreeC is especially preferable. Moreover, since the reaction time of the said post-crosslinking differs according to reaction temperature, the kind and quantity of a postcrosslinking agent, etc., it cannot determine uniformly, but is usually 1 to 30 minutes, Preferably it is 5 to 200 minutes.
(4) 건조(4) Drying
본 발명에 있어서, 건조 공정은 상압 하에서도, 감압하에서 실시해도 좋고, 건조 효율을 높이기 위해, 질소 등의 기류 하에서 실시해도 좋다. 건조 공정이 상압인 경우, 건조 온도는 70∼250℃가 바람직하고, 80∼180℃가 보다 바람직하고, 80∼140℃가 더욱 바람직하고, 90∼130℃가 특히 바람직하다. 또, 감압 하인 경우, 건조 온도는 60∼100℃가 바람직하고, 70∼90℃가 보다 바람직하다.
In the present invention, the drying step may be carried out under reduced pressure even under normal pressure, or may be carried out under air flow such as nitrogen in order to increase the drying efficiency. When a drying process is normal pressure, 70-250 degreeC is preferable, 80-180 degreeC is more preferable, 80-140 degreeC is more preferable, and 90-130 degreeC is especially preferable. Moreover, when it is under reduced pressure, 60-100 degreeC is preferable and, as for drying temperature, 70-90 degreeC is more preferable.
흡수성 수지Absorbent resin
상기한 방법으로 얻어지는 흡수성 수지는, 건조 후의 흡수성 수지의 수분율은 유동성을 지니게 하기 위해 20% 이하인 것이 바람직하고, 1∼15%인 것이 보다 바람직하고, 3∼10%인 것이 더욱 바람직하다. 또, 유동성을 향상시키기 위해 비정질 실리카 분말을 첨가해도 좋다.In order for the water absorbent resin obtained by the said method to have fluidity | liquidity after drying, the moisture content of the water absorbent resin after drying is 20% or less, It is more preferable that it is 1 to 15%, It is further more preferable that it is 3 to 10%. Moreover, you may add amorphous silica powder in order to improve fluidity.
본 발명의 흡수성 수지의 생리 식염수 보수능은 위생 재료에 이용되었을 때, 흡수 용량을 많게 하고, 액체의 복귀량을 적게 하기 위해 40∼60g/g인 것이 바람직하고, 40∼50g/g인 것이 보다 바람직하다.When the water absorbent resin of the present invention is used in hygienic materials, it is preferable that it is 40 to 60 g / g, more preferably 40 to 50 g / g in order to increase the absorption capacity and reduce the amount of liquid return. desirable.
또, 본 발명의 흡수성 수지의 4.14kPa 하중 하에서의 생리 식염수 흡수능은 위생 재료에 이용되었을 때, 흡액 후의 위생 재료에 압력이 걸린 경우에 있어서의 역복귀량을 적게 하기 위해 15㎖/g 이상인 것이 바람직하고, 20㎖/g 이상인 것이 보다 바람직하다.In addition, the physiological saline absorption capacity under 4.14 kPa load of the water absorbent resin of the present invention is preferably 15 ml / g or more in order to reduce the amount of reverse recovery when the sanitary material after absorption is under pressure when used in the sanitary material. It is more preferable that it is 20 ml / g or more.
본 발명의 흡수성 수지의 수가용분은 위생 재료에 이용되었을 때, 미끈미끈함이 있는 점성 액체의 피부로의 부착을 방지하기 위해 20질량% 이하인 것이 바람직하고, 18질량% 이하인 것이 보다 바람직하다.The water-soluble component of the water absorbent resin of the present invention is preferably 20% by mass or less, more preferably 18% by mass or less in order to prevent adhesion of the viscous liquid with greasyness to the skin when used in hygienic materials.
흡수체나 그것을 이용한 흡수성 물품에 적합한 흡수성 수지의 중위 입자 직경으로서는 200∼600㎛가 바람직하고, 250∼550㎛가 보다 바람직하고, 300∼500㎛가 더욱 바람직하다.As median particle diameter of the water absorbing resin suitable for an absorber and the absorbent article using the same, 200-600 micrometers is preferable, 250-550 micrometers is more preferable, 300-500 micrometers is more preferable.
또한, 상기한 흡수성 수지의 수분율, 생리 식염수 보수능, 4.14kPa 하중 하에서의 생리 식염수 흡수능, 수가용분 및 주위 입자 직경은 후술하는 실시예에 기재된 측정 방법에 의해 얻어지는 값이다.
In addition, the water content of the said water absorbing resin, the physiological saline water repair ability, the physiological saline water absorption capacity under 4.14 kPa load, an aqueous content, and the surrounding particle diameter are the values obtained by the measuring method as described in the Example mentioned later.
본 발명의 흡수성 수지의 제조 방법에 따르면, 석유계 탄화수소 분산매의 반응계 외로의 방출을 제어하여 환경 부하를 저감할 수 있고, 또한, 형성되는 흡수성 수지는 높은 보수능과 하중 하에서의 높은 흡수능을 갖고, 수가용분이 적다는 우수한 특성을 갖는 것으로 된다. 이 때문에, 본 발명의 방법으로 얻어지는 흡수성 수지는 예를 들면, 종이 기저귀 등의 위생 재료에 적합하게 사용할 수 있다.
According to the method for producing the water absorbent resin of the present invention, the environmental load can be reduced by controlling the release of the petroleum hydrocarbon dispersion medium to the outside of the reaction system, and the water absorbent resin formed has high water holding capacity and high water absorbing capacity under load. It is said to have the outstanding characteristic that there is little melt. For this reason, the water absorbent resin obtained by the method of this invention can be used suitably for sanitary materials, such as a paper diaper, for example.
도 1은 하중 하에서의 흡수능을 측정하기 위한 장치의 개략 구성을 나타내는 모식도이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a schematic diagram which shows schematic structure of the apparatus for measuring the absorption ability under a load.
이하, 본 발명을 실시예 및 비교예에 기초하여 더욱 상세히 설명하는데, 본 발명은 이러한 실시예만에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail based on Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited only to these Examples.
또한, 각 실시예 및 비교예에서 얻어진 흡수성 수지에 대하여, 수분율, 생리 식염수 보수능, 4.14kPa 하중 하에서의 생리 식염수 흡수능, 수가용분 및 중위 입자 직경을 이하에 나타내는 방법에 의해 평가했다.
Moreover, about the water absorbing resin obtained by each Example and the comparative example, the water content, the physiological saline water retention capacity, the physiological saline water absorption capacity under 4.14 kPa load, the water content, and the median particle diameter were evaluated by the method shown below.
<수분율><Water content>
흡수성 수지 약 2g을 미리 칭량한 알루미휠 케이스(8호)에 정밀 칭량했다(Wa(g)). 상기 샘플을, 내온을 105℃로 설정한 열풍 건조기(ADVANTEC사제)로 2시간 건조시킨 후, 데시케이터 중에서 방랭하여 건조 후의 흡수성 수지의 질량(Wb(g))을 측정했다. 이하의 식으로부터 흡수성 수지의 수분율을 산출했다.About 2 g of water-absorbent resin was precisely weighed into the aluminum wheel case 8 weighed in advance (Wa (g)). After drying the said sample with the hot air dryer (made by ADVANTEC company) which set internal temperature at 105 degreeC for 2 hours, it left to cool in a desiccator and measured the mass (Wb (g)) of the water absorbing resin after drying. The moisture content of the water absorbing resin was computed from the following formula.
수분율(질량%)=[Wa-Wb]/Wa×100
Moisture content (mass%) = [Wa-Wb] / Wax 100
<생리 식염수 보수능><Physiological saline water retention ability>
500mL용적의 비커에 0.9질량% 염화나트륨 수용액(생리 식염수) 500g을 재고, 600회전/분으로 교반하면서 흡수성 수지 2.0g을 덩어리가 발생하지 않도록 분산시켰다. 교반한 상태에서 30분간 방치하고, 흡수성 수지를 충분히 팽윤시켰다. 그 후, 코튼 백(코튼 브로드 60번, 가로 100㎜×세로 200㎜) 중에 붓고, 코튼 백의 상부를 고무 밴드로 묶고, 원심력이 167G로 되도록 설정한 탈수기(국산 원심기 주식회사제, 상품 번호: H―122)를 이용하여 코튼 백을 1분간 탈수하고, 탈수 후의 팽윤 겔을 포함한 코튼 백의 질량(Wc(g))을 측정했다. 흡수성 수지를 첨가하지 않고 동일한 조작을 실시하여 코튼 백의 습윤 시의 공질량(Wd(g))을 측정하고, 이하의 식으로부터 보수능을 산출했다.500 g of 0.9 mass% sodium chloride aqueous solution (physiological saline) was put into the 500 mL volume beaker, and 2.0 g of water absorbent resins were disperse | distributed so that agglomeration might not generate | occur | produce while stirring at 600 revolutions / min. It was left to stand for 30 minutes in the stirred state, and the water absorbing resin was fully swollen. Then, a dehydrator (made by a domestic centrifuge, product number: H) which poured into a cotton bag (cotton broad 60th, 100mm in width X 200mm in height), tied the upper part of a cotton bag with a rubber band, and set centrifugal force to be 167G. The cotton bag was dehydrated for 1 minute using -122), and the mass (Wc (g)) of the cotton bag including the swelling gel after dehydration was measured. The same operation was performed without adding a water absorbent resin, and the comass (Wd (g)) at the time of wet of the cotton bag was measured, and water retention capacity was computed from the following formula | equation.
생리 식염수 보수능(g/g)=[Wc-Wd](g)/흡수성 수지의 질량(g)
Physiological saline water retention capacity (g / g) = [Wc-Wd] (g) / mass (g) of the absorbent resin
<4.14kPa 하중 하에서의 생리 식염수 흡수능><Physiological saline absorption capacity under 4.14kPa load>
도 1에 개략 구성을 나타낸 측정 장치(X)를 이용하여 흡수성 수지의 4.14kPa 하중 하에서의 생리 식염수 흡수능을 측정했다.Physiological saline water absorption capacity under 4.14 kPa load of absorbent resin was measured using the measuring apparatus (X) which shows schematic structure in FIG.
도 1에 나타낸 측정 장치(X)는 뷰렛부(1), 도관(2), 측정대(3), 측정대(3) 상에 놓인 측정부(4)로 이루어져 있다. 뷰렛부(1)는 뷰렛(10)의 상부에 고무 마개(14), 하부에 공기 도입관(11)과 콕(12)이 연결되어 있고, 또한, 공기 도입관(11)의 상부는 콕(13)이 있다. 뷰렛부(1)로부터 측정대(3)까지는 도관(2)이 부착되어 있으며, 도관(2)의 직경은 6㎜이다. 측정대(3)의 중앙부에는 직경 2㎜의 구멍이 뚫어져 있으며, 도관(2)이 연결되어 있다. 측정부(4)는 원통(40)과, 이 원통(40)의 저부에 접착된 나일론 메시(41)와, 추(42)를 갖고 있다. 원통(40)의 내경은 2.0㎝이다. 나일론 메시(41)는 200메시(간극 75㎛)로 형성되어 있다. 그리고 나일론 메시(41) 상에 소정량의 흡수성 수지(5)가 균일하게 살포되게 되어 있다. 추(42)는 직경 1.9㎝, 질량 119.6g이다. 이 추(42)는 흡수성 수지(5) 상에 놓이고, 흡수성 수지(5)에 대하여 4.14kPa의 하중을 균일하게 가할 수 있게 되어 있다.The measuring apparatus X shown in FIG. 1 consists of the burette part 1, the
이와 같은 구성의 측정 장치(X)에서는 우선, 뷰렛부(1)의 콕(12)과 콕(13)을 닫고, 25℃로 조절된 생리 식염수를 뷰렛(10) 상부로부터 넣고, 고무 마개(14)로 뷰렛 상부의 마개를 한 후, 뷰렛부(1)의 콕(12), 콕(13)을 연다. 다음으로, 측정대(3) 중심부에 있어서의 도관(2)의 선단과 공기 도입관(11)의 공기 도입구가 같은 높이로 되도록 측정대(3)의 높이의 조정을 실시한다.In the measuring apparatus X of such a structure, first, the
한편, 원통(40)의 나일론 메시(41) 상에 0.10g의 흡수성 수지(5)를 균일하게 살포하고, 이 흡수성 수지(5) 상에 추(42)를 놓는다. 측정부(4)는, 그 중심부가 측정대(3) 중심부의 도관구에 일치하도록 해 둔다.On the other hand, 0.10 g of the water absorbent resin 5 is uniformly spread on the nylon mesh 41 of the
흡수성 수지(5)가 흡수하기 시작한 시점에서 계속적으로 뷰렛(10) 내의 생리 식염수의 감소량(흡수성 수지(5)가 흡수한 생리 식염수량)(We(mL))을 판독한다. 흡수 개시로부터 60분간 경과 후에 있어서의 흡수성 수지(5)의 하중 하에서의 생리 식염수 흡수능은 다음 식에 의해 구했다.The amount of physiological saline absorbed in the burette 10 (the amount of physiological saline absorbed by the absorbent resin 5) (We (mL)) is continuously read at the time when the absorbent resin 5 starts to absorb. The physiological saline water absorption capacity under the load of the water absorbent resin 5 after 60 minutes from the start of absorption was calculated | required by the following formula.
4.14kPa 하중 하에서의 생리 식염수 흡수능(mL/g)Physiological saline absorption capacity (mL / g) under 4.14 kPa load
=We(mL)÷0.10(g)
= We (mL) ÷ 0.10 (g)
<수가용분><Solubles>
500mL용적의 비커에 생리 식염수 500±0.1g을 재고, 마그네틱 스터러 바(8㎜ø×30㎜의 링 없음)를 투입하고, 마그네틱 스터러(iuchi사제, 상품 번호: HS―30D)의 위에 배치했다. 계속해서 마그네틱 스터러 바를 600회전/분으로 회전하도록 조정하고, 또한, 마그네틱 스터러 바의 회전에 의해 발생하는 소용돌이의 저부는 마그네틱 스터러 바의 상부 가까이가 되도록 조정했다.500 ± 0.1 g of physiological saline is placed in a 500 mL volume beaker, and a magnetic stirrer bar (without a ring of 8 mm ø x 30 mm) is placed and placed on a magnetic stirrer (product made by iuchi, product number: HS-30D). did. Subsequently, the magnetic stirrer bar was adjusted to rotate at 600 revolutions per minute, and the bottom of the vortex generated by the rotation of the magnetic stirrer bar was adjusted to be close to the top of the magnetic stirrer bar.
다음으로, 흡수성 수지 2.0±0.002g을 비커 중의 소용돌이 중앙과 비커 측면의 사이에 재빨리 흘려 넣어서 분산시키고, 3시간 교반했다. 3시간 교반 후의 흡수성 수지 분산수를 표준 체(간극 75㎛)로 여과하고, 얻어진 여과액을 다시 기리야마식 로토(ADVANTEC사제, 여과지 No. 6)를 이용하여 흡인 여과했다.Next, 2.0 ± 0.002 g of the water absorbent resin was quickly poured into and dispersed between the vortex center in the beaker and the side of the beaker, and the mixture was stirred for 3 hours. The water-absorbent resin dispersion water after stirring for 3 hours was filtered through a standard sieve (gap 75 µm), and the obtained filtrate was suction filtered again using Kiriyama Roto (ADVANTEC Co., Filter Paper No. 6).
얻어진 여과액을 항량화한 100mL용적의 비커에 80±0.0005g 재고, 140℃의 열풍 건조기(ADVANTEC사제, 모델 번호: FV―320)로 항량이 되기까지 건조시키고, 여과액 고형분의 질량(Wf(g))을 측정했다.80 ± 0.0005 g of the filtrate obtained was weighed into a 100 mL volume beaker, which was dried, and dried to a constant volume with a hot air dryer (ADVANTEC Co., Model No .: FV-320) at 140 ° C, and the mass of the filtrate solid content (Wf ( g)) was measured.
한편, 흡수성 수지를 이용하지 않고 상기 조작과 동일하게 실시하여, 여과액 고형분의 질량(Wg(g))을 측정해서 다음 식으로부터 수가용분을 산출했다.On the other hand, it carried out similarly to the said operation, without using a water absorbing resin, measured the mass (Wg (g)) of filtrate solid content, and calculated the water-soluble content from the following formula.
수가용분(질량%)=[(Wf-Wg)×(500/80)]/2]×100
Water-soluble fraction (mass%) = [(Wf-Wg) × (500/80)] / 2] × 100
<중위 입자 직경><Median particle diameter>
흡수성 수지 50g에 활제로서, 0.25g의 비정질 실리카(데구사 재팬(주), Sipernat200)를 혼합했다.0.25 g of amorphous silica (Degusa Japan Co., Ltd., Sipernat 200) was mixed with 50 g of water absorbent resin as a lubricant.
JIS표준 체를 위로부터 간극 850㎛의 체, 간극 600㎛의 체, 간극 500㎛의 체, 간극 425㎛의 체, 간극 300㎛의 체, 간극 250㎛의 체, 간극 150㎛의 체 및 받침 접시의 차례로 조합하고, 조합한 최상의 체에 상기 흡수성 수지를 넣고, 로탭(ro-tap)식 진탕기를 이용하여 20분간 진탕시켜서 분급했다.JIS standard sieve from above with a gap of 850 μm, gap of 600 μm, gap of 500 μm, gap of 425 μm, gap of 300 μm, gap of 250 μm, gap of 150 μm, and saucer The water-absorbent resin was added to the best sieve combined, followed by shaking for 20 minutes using a ro-tap shaker to classify.
분급 후, 각 체 상에 남은 흡수성 수지의 질량을 전량에 대한 질량 백분율로서 계산하고, 입자 직경이 큰 쪽으로부터 차례로 적산함으로써 체의 간극과 체 상에 남은 흡수성 수지의 질량 백분율의 적산값의 관계를 대수 확률지에 플롯했다. 확률지 상의 플롯을 직선으로 이음으로써 적산 질량 백분율 50질량%에 상당하는 입자 직경을 중위 입자 직경으로 했다.
After the classification, the mass of the water absorbent resin remaining on each sieve is calculated as a mass percentage of the total amount, and the cumulative value from the one with the larger particle diameter is accumulated in order to determine the relationship between the gap between the sieves and the integrated value of the mass percentage of the water absorbent resin remaining on the sieve. Plot on algebraic probability plots. The particle diameter corresponding to 50 mass% of integrated mass percentage was made into the median particle diameter by plotting the plot on the probability paper linearly.
[실시예 1]Example 1
드래프트 챔버 내에 교반기, 2단 패들 날개, 환류 냉각기(냉각 부분: 알린 냉각기, 길이 60㎝), 적하 깔때기 및 질소 가스 도입관을 구비한 내경 110㎜, 2L 용적의 환저 원통형 세퍼러블 플라스크를 준비했다. 또, 냉각 부분에는 냉각수 순환 장치(도쿄 리카 기카이(주)제: EYELA COOL ACE CA―1112)를 이용하여 5℃의 냉각액을 순환시켰다.In a draft chamber, a round bottom cylindrical separable flask having a diameter of 110 mm and a volume of 2 L was prepared with a stirrer, a two-stage paddle blade, a reflux condenser (cooling part: allin cooler, length 60 cm), a dropping funnel and a nitrogen gas introduction tube. In addition, 5 degreeC cooling liquid was circulated to a cooling part using the cooling water circulation apparatus (EYELA COOL ACE CA-1112 by Tokyo Rikakikai Co., Ltd. product).
이 플라스크에 n―헵탄 290g을 채우고, 자당 스테아린산 에스테르(미츠비시 화학 푸드(주), 료토 슈거 에스테르S―370) 0.74g 및 무수말레인산 변성 에틸렌ㆍ프로필렌 공중합체(미츠이 화학(주), 하이왁스 1105A) 0.74g을 첨가하고, 교반하면서 80℃까지 승온하여 계면 활성제를 용해한 후, 50℃까지 냉각했다.This flask was filled with 290 g of n-heptane, 0.74 g of sucrose stearic acid ester (Mitsubishi Chemical Foods Co., Ltd., Ryoto Sugar ester S-370) and maleic anhydride-modified ethylene / propylene copolymer (Mitsui Chemical Co., Ltd., Hiwax 1105A). 0.74 g was added, it heated up to 80 degreeC, stirring, and dissolved surfactant, and cooled to 50 degreeC.
한편, 500mL용적의 삼각 플라스크에 80질량%의 아크릴산 수용액 92g(1.02몰)을 채우고, 외부로부터 냉각하면서 21질량%의 수산화나트륨 수용액 146.0g을 적하하여 75몰%의 중화를 실시한 후, 래디컬 중합 개시제로서 2, 2’―아조비스(2―아미디노프로판)2염산염 0.028g(0.103밀리몰), 내부 가교제로서 N, N’―메틸렌비스아크릴아미드 0.010g(0.0649밀리몰), 차아인산 화합물로서 차아인산 나트륨―수화물 4.6㎎(0.0434밀리몰)을 첨가하여 용해하고, 제 1단째의 단량체 수용액을 조제했다.On the other hand, after filling 80 mass% of acrylic acid aqueous solution 92g (1.02 mol) in a 500 mL volumetric flask, 146.0 g of 21 mass% sodium hydroxide aqueous solutions were dripped while cooling from the outside, neutralization of 75 mol% was carried out, and the radical polymerization initiator 0.028 g (0.103 mmol) of 2,2'-azobis (2-amidinopropane) dihydrochloride as an internal crosslinking agent, 0.010 g (0.0649 mmol) of N, N'-methylenebisacrylamide as an internal crosslinking agent, sodium hypophosphite as a hypophosphite compound -4.6 mg (0.0434 mmol) of hydrates were added and dissolved, and the monomer aqueous solution of the 1st stage was prepared.
상기의 제 1단째의 단량체 수용액의 전량을 상기 세퍼러블 플라스크에 첨가하여 계 내를 질소로 충분히 치환한 후, 플라스크를 70℃의 수욕에 침지하여 승온하고, 제 1단째의 중합을 30분간 실시하여 제 1단째의 반응 혼합물을 얻었다.After adding the entire amount of the aqueous monomer solution of the first stage to the separable flask to sufficiently replace the inside of the system with nitrogen, the flask was immersed in a 70 ° C. water bath to raise the temperature, and the polymerization of the first stage was performed for 30 minutes. The reaction mixture of the first stage was obtained.
한편, 별도의 500mL용적의 삼각 플라스크에 80질량%의 아크릴산 수용액 128.8g(1.43몰)을 채우고, 외부로부터 냉각하면서 27질량%의 수산화나트륨 수용액 159.0g을 적하하여 75몰%의 중화를 실시한 후, 래디컬 중합 개시제로서 2, 2’―아조비스(2―아미디노프로판)2염산염 0.039g(0.144밀리몰), 내부 가교제로서 N, N’―메틸렌비스아크릴아미드 0.012g(0.0778밀리몰), 차아인산 화합물로서 차아인산 나트륨―수화물 6.4㎎(0.0608밀리몰)을 첨가하여 용해해서 제 2단째의 단량체 수용액을 조제했다.On the other hand, 128.8 g (1.43 mol) of 80 mass% acrylic acid aqueous solution was filled in the 500 mL volume Erlenmeyer flask, 159.0 g of 27 mass% sodium hydroxide aqueous solutions were dripped, and it neutralized after 75 mol%, 0.039 g (0.144 mmol) of 2,2'-azobis (2-amidinopropane) dihydrochloride as a radical polymerization initiator, 0.012 g (0.0778 mmol) of N, N'-methylenebisacrylamide, hypophosphorous acid compound as an internal crosslinking agent 6.4 mg (0.0608 mmol) of sodium hypophosphite-hydrates were added and dissolved to prepare a monomer aqueous solution of the second stage.
상기 제 1단째의 반응 혼합물을 28℃로 냉각하고, 동일 온도의 상기 제 2단째의 단량체 수용액을 계 내에 첨가하고, 30분간 흡수시키는 동시에 계 내를 질소로 충분히 치환한 후, 다시 플라스크를 70℃의 수욕에 침지하여 승온하고, 제 2단째의 중합을 30분간 실시했다. 역상 현탁 중합 반응 시에 플라스크 외로 방출한 n―헵탄을 환류 냉각 부분에서 트랩으로 회수하고, 중합 종료 후에 그 질량을 측정한 결과, 반응계 외로 방출된 n―헵탄량은 4.52g이었다.The reaction mixture of the first stage was cooled to 28 占 폚, the aqueous monomer solution of the second stage of the same temperature was added to the system, absorbed for 30 minutes, and the inside of the system was sufficiently substituted with nitrogen, and then the flask was 70 占 폚. It immersed in the water bath of and heated up, and superposed | polymerized in the 2nd step | paragraph was performed for 30 minutes. The n-heptane released to the outside of the flask at the time of reverse phase suspension polymerization reaction was collect | recovered by the trap at the reflux cooling part, and the mass was measured after completion | finish of polymerization, and the amount of n-heptane discharged out of the reaction system was 4.52g.
제 2단째의 중합 후, 125℃의 유욕으로 반응 혼합물을 승온하고, n―헵탄과 물의 공비 증류에 의해 n―헵탄을 환류하면서 248g의 물을 계 외로 빼낸 후, 에틸렌글리콜디글리시딜에테르의 2% 수용액 4.42g(0.51밀리몰)을 첨가하고, 80℃에서 2시간 후가교 반응을 실시했다. 그 후, 125℃의 유욕으로 반응 혼합물을 승온하고, n―헵탄을 증발시켜서 건조함으로써 흡수성 수지 230.5g을 얻었다. 흡수성 수지의 중위 입자 직경은 400㎛, 수분율은 5.1%이었다. 각 성능의 측정 결과를 표 1에 나타낸다.
After the second stage of polymerization, the reaction mixture was heated up in an oil bath at 125 ° C, 248 g of water was taken out of the system while refluxing n-heptane by azeotropic distillation of n-heptane and water, followed by ethylene glycol diglycidyl ether. 4.42 g (0.51 mmol) of 2% aqueous solution was added, and the crosslinking reaction was performed at 80 degreeC for 2 hours. Thereafter, the reaction mixture was heated up in an oil bath at 125 ° C, n-heptane was evaporated and dried to obtain 230.5 g of a water absorbent resin. The median particle diameter of the water absorbent resin was 400 µm, and the moisture content was 5.1%. Table 1 shows the measurement results of each performance.
[실시예 2][Example 2]
실시예 1에 있어서, 래디컬 중합 개시제인 2, 2’―아조비스(2―아미디노프로판)2염산염의 제 1단째의 사용량을 0.020g(0.0737밀리몰), 제 2단째의 사용량을 0.028g(0.103밀리몰)으로 변경하고, 차아인산 화합물인 차아인산 나트륨―수화물의 제 1단째의 사용량을 2.8㎎(0.0264밀리몰), 제 2단째의 사용량을 3.9㎎(0.0368밀리몰)으로 변경한 이외는, 실시예 1과 동일한 조작을 실시하고, 흡수성 수지 230.7g을 얻었다. 역상 현탁 중합 종료 시에 측정한 반응계 외로 방출한 n―헵탄량은 2.91g이었다. 흡수성 수지의 중위 입자 직경은 400㎛, 수분율은 6.0%이었다. 각 성능의 측정 결과를 표 1에 나타낸다.
In Example 1, 0.020 g (0.0737 mmol) of the 1st stage of the 2,2'- azobis (2-amidinopropane) dihydrochloride which is a radical polymerization initiator, and 0.028g (0.103) of the 2nd stage are used. Example 1, except that the amount of the first stage of the sodium hypophosphite-hydrate which is the hypophosphite compound was changed to 2.8 mg (0.0264 mmol) and that of the second stage was changed to 3.9 mg (0.0368 mmol). The same operation as the above was carried out to obtain 230.7 g of a water absorbent resin. The amount of n-heptane released out of the reaction system measured at the end of reverse phase suspension polymerization was 2.91 g. The median particle diameter of the water absorbent resin was 400 µm, and the moisture content was 6.0%. Table 1 shows the measurement results of each performance.
[실시예 3][Example 3]
실시예 1에 있어서, 래디컬 중합 개시제인 2, 2’―아조비스(2―아미디노프로판)2염산염의 제 1단째의 사용량을 0.035g(0.129밀리몰), 제 2단째의 사용량을 0.049g(0.18밀리몰)으로 변경하고, 차아인산 화합물인 차아인산 나트륨―수화물의 제 1단째의 사용량을 0.012g(0.113밀리몰), 제 2단째의 사용량을 0.017g(0.160밀리몰)으로 변경하고, 제 2단째의 중합 종료 후에 계 외로 빼내는 물의 양을 241g으로 변경한 이외는, 실시예 1과 동일한 조작을 실시하고, 흡수성 수지 231.8g을 얻었다. 역상 현탁 중합 종료 시에 측정한 반응계 외로 방출한 n―헵탄량은 5.78g이었다. 흡수성 수지의 중위 입자 직경은 390㎛, 수분율은 5.8%이었다. 각 성능의 측정 결과를 표 1에 나타낸다.
In Example 1, 0.035 g (0.129 mmol) of the 1st stage of the 2,2'- azobis (2-amidinopropane) dihydrochloride which is a radical polymerization initiator, and 0.049g (0.18) of the 2nd stage are used. Millimolar), the amount of sodium hypophosphite-hydrate which is a hypophosphite compound is changed to 0.012 g (0.113 mmol) in the first stage, and 0.017 g (0.160 mmol) in the second stage, and the second stage is polymerized. The same operation as in Example 1 was carried out except that the amount of water taken out of the system after completion was changed to 241 g to obtain 231.8 g of a water absorbent resin. The amount of n-heptane released to the outside of the reaction system measured at the end of reverse phase suspension polymerization was 5.78 g. The median particle diameter of the water absorbent resin was 390 µm, and the moisture content was 5.8%. Table 1 shows the measurement results of each performance.
[실시예 4]Example 4
실시예 1에 있어서, 래디컬 중합 개시제를 2, 2’―아조비스[N―(2―카르복시에틸)―2―메틸프로피온아미딘]4수화물로 변경하고, 제 1단째의 사용량을 0.035g(0.103밀리몰)으로 하고, 제 2단째의 사용량을 0.049g(0.143밀리몰)으로 한 것 이외는, 실시예 1과 동일한 조작을 실시하고, 흡수성 수지 229.3g을 얻었다. 역상 현탁 중합 종료 시에 측정한 반응계 외로 방출한 n―헵탄량은 5.53g이었다. 흡수성 수지의 중위 입자 직경은 410㎛, 수분율은 4.9%이었다. 각 성능의 측정 결과를 표 1에 나타낸다.
In Example 1, the radical polymerization initiator was changed to 2,2'-azobis [N- (2-carboxyethyl) -2-methylpropionamidine] tetrahydrate, and the usage amount of the first stage was 0.035 g (0.103). Millimolar), and the same operation as in Example 1 was carried out except that the amount of the second stage used was 0.049 g (0.143 mmol), to obtain 229.3 g of a water absorbent resin. The amount of n-heptane released to the outside of the reaction system measured at the end of reverse phase suspension polymerization was 5.53 g. The median particle diameter of the water absorbent resin was 410 µm, and the moisture content was 4.9%. Table 1 shows the measurement results of each performance.
[실시예 5][Example 5]
실시예 1에 있어서, 차아인산 화합물을 차아인산으로 변경하고, 제 1단째의 사용량을 3.7㎎(0.0561밀리몰)으로 하고, 제 2단째의 사용량을 5.2㎎(0.0788밀리몰)으로 한 것 이외는, 실시예 1과 동일한 조작을 실시하고, 흡수성 수지 229.8g을 얻었다. 역상 현탁 중합 종료 시에 측정한 반응계 외로 방출한 n―헵탄량은 4.38g이었다. 흡수성 수지의 중위 입자 직경은 400㎛, 수분율은 5.8%이었다. 각 성능의 측정 결과를 표 1에 나타낸다.
Example 1 WHEREIN: Except changing the hypophosphorous acid compound into hypophosphoric acid, the usage amount of the 1st stage was 3.7 mg (0.0561 mmol), and the usage amount of the 2nd stage was 5.2 mg (0.0788 mmol). The same operation as in Example 1 was performed to obtain 229.8 g of a water absorbent resin. The amount of n-heptane released to the outside of the reaction system measured at the end of reverse phase suspension polymerization was 4.38 g. The median particle diameter of the water absorbent resin was 400 µm, and the moisture content was 5.8%. Table 1 shows the measurement results of each performance.
[비교예 1]Comparative Example 1
실시예 1에 있어서, 래디컬 중합 개시제인 2, 2’―아조비스(2―아미디노프로판)2염산염의 제 1단째의 사용량을 9.2㎎(0.0339밀리몰), 제 2단째의 사용량을 0.013g(0.0479밀리몰)으로 변경한 이외는, 실시예 1과 동일한 조작을 실시했다. 그 결과, 제 2단째의 중합 반응이 불안정화하고, 수용성 에틸렌성 불포화 단량체의 중합물이 괴상화했다. 역상 현탁 중합 종료 시에 측정한 반응계 외로 방출한 n―헵탄량은 2.16g이었다. 각 성능에 대해서는, 괴상화물 때문에 측정할 수 없었다.
In Example 1, 9.2 mg (0.0339 mmol) of the 1st stage of 2,2'- azobis (2-amidinopropane) dihydrochloride which is a radical polymerization initiator, and 0.013 g (0.0479) of the 2nd stage of use were used. The same operation as in Example 1 was performed except for changing to millimolar). As a result, the polymerization reaction of the second stage was destabilized, and the polymer of the water-soluble ethylenically unsaturated monomer was agglomerated. The amount of n-heptane released to the outside of the reaction system measured at the end of reverse phase suspension polymerization was 2.16 g. About each performance, it could not be measured because of a block.
[비교예 2][Comparative Example 2]
실시예 1에 있어서, 래디컬 중합 개시제인 2, 2’―아조비스(2―아미디노프로판)2염산염의 제 1단째의 사용량을 0.051g(0.188밀리몰), 제 2단째의 사용량을 0.071g(0.262밀리몰)으로 변경한 이외는, 실시예 1과 동일한 조작을 실시하고, 흡수성 수지 231.2g을 얻었다. 역상 현탁 중합 종료 시에 측정한 반응계 외로 방출한 n―헵탄량은 9.59g이었다. 흡수성 수지의 중위 입자 직경은 380㎛, 수분율은 5.2%이었다. 각 성능의 측정 결과를 표 1에 나타낸다.
In Example 1, 0.051 g (0.188 mmol) of the 1st stage of the 2,2'- azobis (2-amidinopropane) dihydrochloride which is a radical polymerization initiator, and 0.071g (0.262) of the 2nd stage are used. Except having been changed to (mmol), the same operation as in Example 1 was carried out to obtain 231.2 g of a water absorbent resin. The amount of n-heptane released to the outside of the reaction system measured at the end of reverse phase suspension polymerization was 9.59 g. The median particle diameter of the water absorbent resin was 380 µm, and the moisture content was 5.2%. Table 1 shows the measurement results of each performance.
[비교예 3][Comparative Example 3]
실시예 1에 있어서, 차아인산 화합물인 차아인산 나트륨―수화물의 제 1단째의 사용량을 1.0㎎(0.0094밀리몰), 제 2단째의 사용량을 1.4㎎(0.0132밀리몰)으로 변경하고, 제 2단째의 중합 종료 후에 계 외로 빼내는 물의 양을 252g으로 변경한 이외는, 실시예 1과 동일한 조작을 실시하고, 흡수성 수지 228.7g을 얻었다. 역상 현탁 중합 종료 시에 측정한 반응계 외로 방출한 n―헵탄량은 4.65g이었다. 흡수성 수지의 중위 입자 직경은 400㎛, 수분율은 4.9%이었다. 각 성능의 측정 결과를 표 1에 나타낸다.
In Example 1, the amount of sodium hypophosphite-hydrate which is the hypophosphite compound is changed to 1.0 mg (0.0094 mmol) in the first stage, and the amount of the second stage is changed to 1.4 mg (0.0132 mmol) in the second stage, and the polymerization in the second stage is performed. The same operation as in Example 1 was carried out except that the amount of water drawn out of the system after completion was changed to 252 g to obtain 228.7 g of a water absorbent resin. The amount of n-heptane released to the outside of the reaction system measured at the end of reverse phase suspension polymerization was 4.65 g. The median particle diameter of the water absorbent resin was 400 µm, and the moisture content was 4.9%. Table 1 shows the measurement results of each performance.
[비교예 4][Comparative Example 4]
실시예 3에 있어서, 래디컬 중합 개시제인 2, 2’―아조비스(2―아미디노프로판)2염산염의 제 1단째의 사용량을 0.041g(0.151밀리몰), 제 2단째의 사용량을 0.058g(0.214밀리몰)으로 변경하고, 차아인산 화합물인 차아인산 나트륨―수화물의 제 1단째의 사용량을 0.019g(0.179밀리몰), 제 2단째의 사용량을 0.027g(0.255밀리몰)으로 변경한 이외는, 실시예 3과 동일한 조작을 실시하고, 흡수성 수지 232.1g을 얻었다. 역상 현탁 중합 종료 시에 측정한 반응계 외로 방출한 n―헵탄량은 7. 48g이었다. 흡수성 수지의 중위 입자 직경은 420㎛, 수분율은 6.8%이었다. 각 성능의 측정 결과를 표 1에 나타낸다.
In Example 3, 0.041 g (0.151 mmol) of the 1st stage of the 2,2'- azobis (2-amidinopropane) dihydrochloride which is a radical polymerization initiator, and 0.058g (0.214) of the 2nd stage are used. Example 3, except that the amount of the first stage of the sodium hypophosphite-hydrate, which is a hypophosphite compound, was changed to 0.019 g (0.179 mmol) and the amount of the second stage was changed to 0.027 g (0.255 mmol). The same operation as the above was carried out to obtain 232.1 g of a water absorbent resin. The amount of n-heptane released to the outside of the reaction system measured at the end of reverse phase suspension polymerization was 7.48 g. The median particle diameter of the water absorbent resin was 420 µm, and the moisture content was 6.8%. Table 1 shows the measurement results of each performance.
[비교예 5][Comparative Example 5]
실시예 3에 있어서, 래디컬 중합 개시제를 과황산칼륨으로 변경하고, 제 1단째의 사용량을 0.028g(0.104밀리몰)으로 하고, 제 2단째의 사용량을 0.039g(0.144밀리몰)으로 한 것 이외는, 실시예 3과 동일한 조작을 실시하고, 흡수성 수지 230.5g을 얻었다. 역상 현탁 중합 종료 시에 측정한 반응계 외로 방출한 n―헵탄량은 1.73g이었다. 흡수성 수지의 중위 입자 직경은 410㎛, 수분율은 5.2%이었다. 각 성능의 측정 결과를 표 1에 나타낸다.In Example 3, except that the radical polymerization initiator was changed to potassium persulfate, the amount used in the first stage was 0.028 g (0.104 mmol), and the amount used in the second stage was 0.039 g (0.144 mmol), The same operation as in Example 3 was performed to obtain 230.5 g of a water absorbent resin. The amount of n-heptane released out of the reaction system measured at the end of reverse phase suspension polymerization was 1.73 g. The median particle diameter of the water absorbent resin was 410 µm, and the moisture content was 5.2%. Table 1 shows the measurement results of each performance.
a) 사용한 수용성 에틸렌성 불포화 단량체의 1㏖에 대한 것이다.a) It is about 1 mol of the water-soluble ethylenically unsaturated monomer used.
b) 역상 현탁 중합에 사용한 석유계 탄화수소 분산매에 대한 것이다.b) for petroleum hydrocarbon dispersion medium used for reverse phase suspension polymerization.
c) 단량체 중합물이 괴상화했기 때문.
c) the monomer polymer is agglomerated.
<래디컬 중합 개시제 약칭 일람><List of radical polymerization initiator abbreviations>
V―50: 2, 2’―아조비스(2―아미디노프로판)2염산염V-50: 2, 2'- azobis (2-amidinopropane) dihydrochloride
VA―057: 2, 2’―아조비스(N―(2―카르복시에틸)―2―메틸프로피온아미딘]4VA-057: 2, 2'-azobis (N- (2-carboxyethyl) -2-methylpropionamidine] 4
수화물 Hydrate
PPS: 과황산칼륨
PPS: Potassium Persulfate
표 1에서 명백한 바와 같이, 실시예 1∼5의 제조 방법은 석유계 탄화수소 분산매의 반응계 외로의 방출을 억제하여 환경의 부하를 배려한 제조 방법이고, 또한, 높은 보수능과 하중 하에서의 높은 흡수능을 갖고, 또한, 수가용분이 적은 흡수성 수지가 얻어졌다.As is apparent from Table 1, the production methods of Examples 1 to 5 are production methods in which the release of petroleum hydrocarbon dispersion medium to the outside of the reaction system is suppressed and the environmental load is considered, and also has high water holding capacity and high absorption capacity under load. Moreover, the water absorbent resin with little water solubility was obtained.
한편, 비교예에 있어서는, 수용성 아조계 래디컬 중합 개시제의 사용량이 적은 경우(비교예 1)에는 역상 현탁 중합이 불안정화하고, 수용성 에틸렌성 불포화 단량체 중합물이 괴상화했다. 또, 수용성 아조계 래디컬 중합 개시제의 사용량이 많은 경우(비교예 2)에는 제 성능이 높은 흡수성 수지는 얻어지지만, 석유계 탄화수소 분산매의 반응계 외로의 방출량이 많았다. 또, 차아인산 화합물의 사용량이 적은 경우(비교예 3)에는 하중 하에서의 흡수능이 낮은 흡수성 수지가 얻어지고, 차아인산 화합물의 사용량이 많은 경우(비교예 4)에는 수가용분이 많은 흡수성 수지가 얻어졌다. 또, 수용성 아조계 래디컬 중합 개시제 이외의 래디컬 개시제로서 과황산염을 사용한 경우(비교예 5)에는 하중 하에서의 흡수능이 낮은 흡수성 수지가 얻어졌다.
On the other hand, in the comparative example, when the usage-amount of a water-soluble azo radical polymerization initiator is small (comparative example 1), reverse phase suspension polymerization destabilized and the water-soluble ethylenically unsaturated monomer polymerized the mass. In addition, when the amount of water-soluble azo radical polymerization initiator used was large (Comparative Example 2), a water-absorbent resin having a high performance was obtained, but the amount of petroleum hydrocarbon dispersion medium outside the reaction system was large. In addition, when the amount of hypophosphorous compound used is small (Comparative Example 3), a water absorbent resin having low water absorption capacity under load is obtained. When the amount of hypophosphorous compound used is large (Comparative Example 4), a water absorbent resin having a large amount of water-soluble content is obtained. . Moreover, when persulfate was used as a radical initiator other than water-soluble azo radical polymerization initiator (comparative example 5), the water absorbing resin with low water absorption capacity under load was obtained.
X: 측정 장치
1: 뷰렛부
10: 뷰렛
11: 공기 도입관
12: 콕
13: 콕
14: 고무 마개
2: 도관
3: 측정대
4: 측정부
40: 원통
41: 나일론 메시
42: 추
5: 흡수성 수지X: measuring device
1: burette
10: burette
11: air inlet tube
12: cock
13: cock
14: rubber stopper
2: conduit
3: measuring table
4:
40: cylinder
41: nylon mesh
42: weight
5: absorbent resin
Claims (7)
방법.
As a manufacturing method of the water absorbing resin by reverse-phase suspension-polymerizing a water-soluble ethylenically unsaturated monomer in a petroleum hydrocarbon dispersion medium, it is water-soluble using 0.00005-0.00016 mol of water-soluble azo radical polymerization initiators with respect to 1 mol of this water-soluble ethylenically unsaturated monomers. A polymerization reaction is carried out in the presence of 0.000015 to 0.00015 moles of hypophosphorous acid compound per mole of ethylenically unsaturated monomer.
Way.
수용성 아조계 래디컬 중합 개시제가 2, 2’―아조비스(2―아미디노프로판)2염산염, 2, 2’―아조비스{2―[1―(2―히드록시에틸)―2―이미다졸린―2―일]프로판}2염산염 및 2, 2’―아조비스[N―(2―카르복시에틸)―2―메틸프로피온아미딘]4수화물로 이루어지는 군으로부터 선택된 적어도 1종인
흡수성 수지의 제조 방법.
The method of claim 1,
The water-soluble azo radical polymerization initiator is 2,2'- azobis (2-amidinopropane) dihydrochloride, 2, 2'- azobis {2- (1-(2-hydroxyethyl) -2-imidazoline At least one member selected from the group consisting of-2-yl] propane} 2 hydrochloride and 2,2'-azobis [N- (2-carboxyethyl) -2-methylpropionamidine] tetrahydrate.
Method for producing a water absorbent resin.
차아인산 화합물이 차아인산 및 차아인산 나트륨으로 이루어지는 군으로부터 선택된 적어도 1종인
흡수성 수지의 제조 방법.
3. The method according to claim 1 or 2,
The hypophosphite compound is at least one member selected from the group consisting of hypophosphite and sodium hypophosphite
Method for producing a water absorbent resin.
수용성 에틸렌성 불포화 단량체가 (메타)아크릴산 및 그 염으로 이루어지는 군으로부터 선택된 적어도 1종인
흡수성 수지의 제조 방법.
4. The method according to any one of claims 1 to 3,
Water-soluble ethylenically unsaturated monomer is at least 1 sort (s) chosen from the group which consists of (meth) acrylic acid and its salt.
Method for producing a water absorbent resin.
역상 현탁 중합을 2단 이상의 다단으로 실시하는
흡수성 수지의 제조 방법.
5. The method according to any one of claims 1 to 4,
Performing reverse phase suspension polymerization in two or more stages
Method for producing a water absorbent resin.
수용성 에틸렌성 불포화 단량체의 역상 현탁 중합 종료 후, 가교제를 첨가하여 후가교를 실시하는
흡수성 수지의 제조 방법.
The method according to any one of claims 1 to 5,
After completion of reverse phase suspension polymerization of the water-soluble ethylenically unsaturated monomer, a crosslinking agent is added to carry out postcrosslinking.
Method for producing a water absorbent resin.
흡수성 수지.Obtained by the manufacturing method in any one of Claims 1-6.
Absorbent resin.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
AMND | Amendment | ||
E601 | Decision to refuse application | ||
AMND | Amendment |